0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое модернизация двигателя

Модернизация системы частотно-регулируемого асинхронного электропривода

Полный текст:

  • Статья
  • Об авторах
  • Cited By

Аннотация

Ключевые слова

Для цитирования:

Шестаков И.В., Сафин Н.Р. Модернизация системы частотно-регулируемого асинхронного электропривода. Вестник Концерна ВКО «Алмаз – Антей». 2019;(2):25-33. https://doi.org/10.38013/2542-0542-2019-2-25-33

For citation:

Shestakov I.V., Safin N.R. Modernization of a frequency-controlled asynchronous electric drive system. Journal of «Almaz – Antey» Air and Space Defence Corporation. 2019;(2):25-33. https://doi.org/10.38013/2542-0542-2019-2-25-33

Современный частотно-регулируемый асин­хронный электропривод (ЧРАП) широко при­меняется в изделиях военной техники (ВТ) и конверсионной гражданской техники (ГТ). Для изделий первой категории предъявляют жесткие требования к условиям эксплуатации (согласно комплексам государственных во­енных стандартов «Климат-6» и «Мороз-7»). В изделиях ВТ электропривод часто функци­онирует в условиях термонагруженного отсе­ка, что усложняет задачу снижения тепловы­деления и рассеивания теплоты. Требования по обеспечению гарантийной работоспособ­ности приводного/рабочего механизма связа­ны в том числе и с повышением энергоэффек­тивности ЧРАП. Такая задача в первую оче­редь зависит от степени минимизации потерь в компонентах электропривода, приводящих к снижению КПД и повышенному энергопо­треблению. Исходя из этого задача повыше­ния энергоэффективности ЧРАП в таких ус­ловиях является актуальной.

Объект данного исследования — частот­но-регулируемый электропривод переменно­го тока, в силовой цепи которого использует­ся трехфазный асинхронный двигатель (АД) с короткозамкнутым ротором, получающим питание от преобразователя частоты (ПЧ) — силового контроллера с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

Цель работы — исследование возможно­стей повышения энергоэффективности ЧРАП электрогидравлической трансмиссии самоход­ного грузоподъемного агрегата. Статья являет­ся продолжением работ [1, 2].

Один из вариантов решения данной за­дачи — совершенствование существующих и разработка новых типов электродвигателей и полупроводниковых преобразователей с улуч­шенными энергетическими характеристиками.

В области электромашиностроения оте­чественная промышленность освоила произ­водство нескольких серий асинхронных дви­гателей общего назначения (АИ, 5А), которые имеют более высокие КПД и коэффициент мощности. Например, в ОАО «РУСЭЛПРОМ» разработаны специальные крановые двигатели серий 5МТК и 7МТК для частотно-регулиру­емого электропривода. Усовершенствованные технологии изготовления обмотки статора и конструкция магнитопровода обеспечивают надежную эксплуатацию электродвигателей при питании от автономных инверторов на­пряжения (АИН) и возможность регулирова­ния частоты вращения в широком диапазоне.

Сегодня успехи в развитии микропроцес­сорных средств управления позволяют решать практические задачи повышенной сложно­сти: идентификация параметров, оценка пере­менных состояния, адаптивное и оптимальное управление. Одним из важных направлений в теории и практике регулируемого электроприво­да остается разработка электроприводов, кото­рые обеспечивали бы технологические процес­сы при минимальных энергетических затратах.

Практически допустимые области функ­ционирования ЧРАП определяются в том числе и законом частотного управления , а также каче­ством его реализации в системе регулирования.

В настоящее время существуют разные типы управления АД, реализуемые в ПЧ на основе скалярных и векторных систем управления. В свою очередь векторное управление под­разделяется на два основных вида: с прямой ориентацией по полю ротора (с датчиком по­ложения ротора, датчиком скорости, датчиком магнитного потока в воздушном зазоре) и с косвенной ориентацией по полю ротора (без- датчиковое/бессенсорное).

Соответственно векторное управление с косвенной ориентацией по полю ротора по­зволяет исключить использование датчика ско­рости (и датчиков других типов), но данный вариант имеет следующие неблагоприятные особенности:

  • в режиме малого скольжения, т. е. при работе электродвигателя на низких скоростях, снижается качество регулирования скорости [3];
  • усложняется и удорожается програм­мно-аппаратная часть электропривода.

Использование датчика скорости в опре­деленной степени снижает надежность ЧРАП ввиду влияния комплекса физико-химических и климатических факторов широкого диа­пазона, например в условиях ограниченного термонагруженного пространства с вибро-, те­пловыделяющим оборудованием. Кроме того, датчики скорости (энкодеры) в крановом элек­троприводе являются наименее надежными элементами, выход их из строя происходит достаточно часто [4]. С учетом всего этого в системе управления ЧРАП реализован скаляр­ный принцип частотного управления.

Одновременно с этим выбор АД для ра­боты в регулируемом электроприводе является важным фактором, влияющим на надежность эксплуатации приводного/рабочего механиз­ма. В данной статье рассматривается новый тяговый АД (получен патент РФ на полезную модель № 184734) с характеристиками: номи­нальная мощность PN = 15 кВт; номинальное фазное напряжение UN = 127 В; номинальный фазный ток IN = 50,38 А; частота питающего напряжения fN = 400 Гц; КПД ηΝ = 0,8651; коэффициент мощности cos φ N = 0,8351; чис­ло пар полюсов z p = 4; относительное сколь­жение s = 0,0269; скорость вращения ротора Ω2 = 611,42 рад/c. Электродвигатель изготов­лен для работы в жестких условиях при вли­янии различных негативных факторов. Для повышения надежности электродвигателя его конструктивная часть включает в том числе охлаждающий контур с охлаждающими канала­ми, проходящими через ротор в осевом направ­лении. Принятые решения позволяют улучшить циркуляцию внутреннего воздуха и тем самым усовершенствовать схему теплопередачи.

Читать еще:  Что такое гидрокомпенсатор в дизельном двигателе

Питание АД от ПЧ не улучшает энерге­тические показатели системы ЧРАП непосред­ственно. Наоборот, потери электродвигателя, питаемого от инвертора с ШИМ напряжением, выше, чем у электродвигателя, питаемого от сети. Это обусловлено как снижением действу­ющего напряжения в номинальном режиме, так и увеличенными электрическими и маг­нитными потерями из-за влияния коммутаци­онной составляющей тока и высших гармоник поля статора [5].

Таким образом, эксплуатация ЧРАП со­провождается рядом негативных факторов: возникновение высших гармоник питающего напряжения, вызывающих импульсные пере­напряжения в обмотке статора; повышенные потери, снижающие КПД, полезную мощность АД и увеличивающие нагрев; дополнитель­ные инерционные моменты, увеличивающие вибрацию и шум.

В связи с этим для количественной оцен­ки предлагается проведение сравнительного математического моделирования конкретно­го АД при питании от сети и от ПЧ. Модели­руется режим прямого пуска АД до скорости идеального холостого хода (Ω0N = 628,3 рад/с) с последующим набросом активной нагрузки Mc = 24,6 Н-м, при этом скорость снижается до Ω2 = 611,4 рад/с (относительное значение номи­нальной скорости ротора ω 2 = 1 — s = 0,9731).

Проведен ряд экспериментов на мате­матической модели АД при питании от сети (рис. 1), в которых снимались значения ско­рости вращения вала, действующие значения токов и электрических потерь в обмотках ста­тора и ротора. Результаты приведены в табл. 1.

Рис. 1. Математическая модель АД при питании от сети в пакете MATLAB Simulink

Украина ожидает от России ТЗ на модернизацию двигателя Як-130

Украинское государственное предприятие «Ивченко-Прогресс» ожидает техническое задание на двигатель с увеличенной тягой для экспортного варианта учебно-боевого самолета Як-130 от российской корпорации «Иркутск», сообщил генеральный конструктор «Ивченко-Прогресс» Игорь Кравченко в субботу.

«К нам на предприятие приезжал глава корпорации «Иркутск» Федоров Алексей Иннокентиевич. Договорились, что дело выгодное и целесообразное. Россия выдаст нам ТЗ. После того как оно будет выдано, мы рассчитываем приступить к этому двигателю. Думаю, что через три года точно эта модификация пройдет испытания — это нормальный срок», — рассказал Кравченко.

Он отметил, что модернизация двигателя Аи-222-28 — это «нормальный процесс». «Это будет более мощная модификация двигателя с тягой 2.800 вместо 2.500 лошадиных сил, применяемого сейчас. Модернизация, безусловно, улучшит экспортный потенциал самолетов Як-130», — сказал Кравченко.

По его словам, у «Ивченко-Прогресс» есть все возможности для того, чтобы увеличить тягу двигателей для экспортного варианта самолета Як-130.

Самолет Як-130 является основным компонентом учебно-тренировочного комплекса, включающего интегрированную систему объективного контроля, учебные компьютерные классы, пилотажные и специализированные тренажеры. Он позволяет на самом современном уровне обучать и повышать квалификацию летчиков российских и зарубежных боевых самолетов поколения «4+» и «5».

Рассылки «Ведомостей» — получайте главные деловые новости на почту

Отвлекает реклама? Подпишитесь, чтобы скрыть её

  • Подписка
  • Реклама
  • Справочник компаний
  • Об издании
  • Редакция
  • Менеджмент
  • Архив
  • Наши проекты

    • Спорт
    • Ведомости.Спб
    • Город
    • Экология
    • Ведомости&
    • Бизнес-регата
    • Как потратить
    • Конференции
    • Недвижимость
    • Форум

    Контакты

    Рассылки «Ведомостей» — получайте главные деловые новости на почту

    Ведомости в Facebook

    Ведомости в Twitter

    Ведомости в Telegram

    Ведомости в Instagram

    Ведомости в Flipboard

    Решение Федеральной службы по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) от 27 ноября 2020 г. ЭЛ № ФС 77-79546

    Учредитель: АО «Бизнес Ньюс Медиа»

    И.о. главного редактора: Казьмина Ирина Сергеевна

    Рекламно-информационное приложение к газете «Ведомости». Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) за номером ПИ № ФС 77 – 77720 от 17 января 2020 г.

    Любое использование материалов допускается только при соблюдении правил перепечатки и при наличии гиперссылки на vedomosti.ru

    Новости, аналитика, прогнозы и другие материалы, представленные на данном сайте, не являются офертой или рекомендацией к покупке или продаже каких-либо активов.

    Сайт использует IP адреса, cookie и данные геолокации Пользователей сайта, условия использования содержатся в Политике по защите персональных данных

    Все права защищены © АО Бизнес Ньюс Медиа, 1999—2021

    Любое использование материалов допускается только при соблюдении правил перепечатки и при наличии гиперссылки на vedomosti.ru

    Новости, аналитика, прогнозы и другие материалы, представленные на данном сайте, не являются офертой или рекомендацией к покупке или продаже каких-либо активов.

    Все права защищены © АО Бизнес Ньюс Медиа, 1999—2021

    Решение Федеральной службы по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) от 27 ноября 2020 г. ЭЛ № ФС 77-79546

    Учредитель: АО «Бизнес Ньюс Медиа»

    И.о. главного редактора: Казьмина Ирина Сергеевна

    Рекламно-информационное приложение к газете «Ведомости». Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) за номером ПИ № ФС 77 – 77720 от 17 января 2020 г.

    Сайт использует IP адреса, cookie и данные геолокации Пользователей сайта, условия использования содержатся в Политике по защите персональных данных

    Чип-тюнинг двигателя: что за процедура

    Каждый автовладелец стремится максимально усовершенствовать любимое транспортное средство, всеми возможными методами. Одним из таких методов принято считать чип-тюнинг двигателя.

    Чип-тюнинг – что это?

    Чип-тюнинг дизеля или двигателя иного типа – это процесс, предполагающий модернизацию режимов работы ЭБУ. Коррекция программного обеспечения позволяет эффективно повысить КПД.

    В результате производимых работ, можно увеличить продуктивность двигателя, а также скорректировать работу важнейших систем.

    Кроме того, чип-тюнинг можно реализовать несколькими способами:

    • перепрошивкой ЭБУ;
    • путем установки модуля оптимизации, отвечающего за изменение подаваемых импульсов.

    Ключевые задачи, решаемые качественным чип-тюнингом.

    Ключевая задача чип-тюнинга – увеличение мощи мотора различного типа.

    Среди второстепенных задач можно отметить:

    • сокращение расхода топлива;
    • корректировка настроек ЭБУ;
    • внесение изменений в режим работы впрыска;
    • совершенствование или полное отключение датчиков.

    В каких случаях необходим чип-тюнинг двигателя?

    Усовершенствование транспортного средства, определенно, является неотъемлемым желанием каждого автовладельца, который следит за тенденциями не хочет отставать от инноваций, дающих выгоду.

    Услуга профессионального чип-тюнинга дизеля или двигателя иного типа является невероятно востребованной, ведь по ее итогам автовладелец получает максимум мощности и повышение комфорта передвижения в городской черте.

    Чип-тюнинг необходим в ситуации, когда необходимо повысить динамику автомобиля, а также отключить датчики, которые являются причиной снижения мощности и иным сложностям в процессе эксплуатации автомобиля.

    Кроме того, воспользовавшись услугами чип-тюнинга двигателя, каждый автолюбитель может снизить траты на топливо.

    Плюсы и минусы чип-тюнинга

    Все еще думаете, стоит ли делать чип-тюнинг?

    Как и любая иная модернизация автомобиля, чип-тюнинг имеет преимущества и недостатки. Рассмотрим ключевые плюсы и минусы чип-тюнинга двигателя.

    Какие преимущества предлагает процедура?

    Среди очевидных преимуществ стоит выделить:

    • существенное увеличение мощности автомобиля и крутящего момента;
    • расширение эксплуатационных возможностей, в частности, вариативность используемого топлива;
    • быстрый разгон автомобиля при любых климатических условиях;
    • улучшение работы двигателя.

    Что относится к недостаткам модернизации?

    Хоть чип-тюнинг и считается не просто интересной, а еще и полезной модернизацией авто, после его реализации, у автолюбителя могут возникнуть ряд сложностей, среди которых:

    • снижение эффективности работы систем (случается лишь в ситуации, когда машина «попадает в неумелые руки»);
    • сокращение срока эксплуатации двигателя;
    • выход мотора из строя (при неправильно установленной модернизированной версии программного обеспечения);
    • потеря гарантии производителя (тюнинг авто без согласования с дилерским центром может привести к крайне негативным последствиям).

    Стоит ли делать чип-тюнинг двигателя?

    Несмотря на большое количество очевидных преимуществ чип-тюнинга, прежде чем решиться на него, стоит задуматься над тем, насколько это целесообразно.

    Противники инноваций придерживаются мнения, что вне зависимости от качества чип-тюнинга двигателя, процедура имеет определенные риски. Тюнинг, обеспечивающий достижение максимальных показателей улучшения характеристик, заявленных производителем, попросту не может пройти незаметно.

    Важно, чтобы процедура была реализована специалистами с богатым опытом работы, знающим тонкости процесса и умеющим определить оптимальный план модернизации систем автомобиля.

    Как проводится процедура чип-тюнинга?

    Весь процесс модернизации автомобиля заключается в трех простых этапах:

    • Считывание/поиск софта для прошивки ЭБУ (оригинальной версии).
    • Диагностика параметров работы программного обеспечения, выявление неточностей. Проведение коррекции, доработка, улучшение. Повторная диагностика софта.
    • Запись высококачественной, усовершенствованной программы. Непосредственная перепрошивка заводских настроек ЭБУ.

    Можно ли выполнить модернизацию самостоятельно?

    Чип-тюнинг двигателя автомобиля – сложный процесс, требующий определенный набор знаний, богатый опыт и, конечно, наличие профессионального оборудования.

    Безусловно, при наличии определенных навыков, выполнить чип-тюнинг можно и самостоятельно, но если таковых нет, то лучше всего все же обратиться за помощью к специалистам.

    Неумелые попытки модернизации системы могут стать причиной возникновения непоправимых последствий, исправление которых может потребовать серьезных финансовых затрат.

    Почему обратиться за чип-тюнингом в Брянске стоит именно в автотехцентр «ГРОСС-АВТО»?

    Решили воспользоваться услугами чип-тюнинга в Брянске? Специалисты автотехцентра «ГРОСС-АВТО» открыты к сотрудничеству и готовы предоставить услуги высокого качества по оптимально доступной стоимости.

    Сотрудничество с нами гарантирует каждому клиенту:

    • индивидуальный подход и учет пожеланий, предпочтений и имеющихся возможностей;
    • качественное предоставление услуги в максимально возможные краткие сроки;
    • отличное соотношение цены и качества предоставления услуг.

    Чип-тюнинг в Брянске с «ГРОСС-АВТО» – это гарантия надежности и безопасности.

    Ответы на популярные вопросы

    Почему нельзя изначально сделать двигатель мощнее?

    Высокие показатели мощности двигателя – не самый главный параметр, к которому стремится производитель.

    Мощность транспортного средства в некоторых случаях намеренно снижается, в целях расширения аудитории потенциальных потребителей.

    Какие пределы усовершенствования двигателя?

    Оптимальные показатели увеличения мощности мотора и крутящего момента – 30%.

    Как проверить эффективность проведенной модернизации?

    Конструктивно в автомобиле ничего не меняется. Чтобы убедиться в эффективности процедуры, рекомендуется провести замеры до и после ее проведения.

    Можно ли вернуть первоначальный вариант после модернизации?

    Хотите узнать подробности процедуры?

    Свяжитесь со специалистами автотехцентра «ГРОСС-АВТО» и получите качественную консультативную помощь.

    Тюнинг двигателя

    Зачем делать тюнинг двигателя

    В широком смысле тюнинг – это комплекс мер по повышению мощности двигателя внутреннего сгорания. Процесс имеет множество технических аспектов, в частности – некоторые процедуры повышают конкретно крутящий момент, другие корректируют обороты. Цель – доводка и модернизация силового агрегата для повышения скоростных и динамических параметров автомобиля.

    Распространенные варианты тюнинга мотора:

    замена заводских деталей на улучшенные, либо доработка деталей стандартной комплектации;

    монтаж компрессора или турбонаддува, установка «нулевиков», модернизация выхлопной системы;

    целевая модификация программы управляющего блока (так называемый чип-тюнинг);

    установка озонаторов воздуха, свечей зажигания плазменно-форкамерного типа;

    прочие устройства экономайзеры, катализирующие процесс сгорания топливной смеси.

    «Высшим пилотажем» в сфере тюнинга двигателя является полная замена силового агрегата на более мощный. В этом случае механик сталкивается с целым рядом проблем, и самая очевидная из них – более мощный двигатель требует больше места в моторном отсеке, что не предусмотрено конфигурацией автомобиля.

    Тюнинг двигателя может быть выполнен самостоятельно только опытным механиком с профессиональным стажем и специальным оборудованием. В любом другом случае рекомендуется обратиться в проверенный сервис, где вам предложат оптимальные варианты тюнинга, исходя из ваших целей и финансовых возможностей.

    Тюнинг мотора в автосервисах «CityGlush»

    Наши сервисы работают более 16 лет, за это время мы оттюнинговали сотни автомобилей различных марок и моделей. Все наши механики обладают колоссальным практическим опытом, многие работают с момента основания компании, а минимальный стаж специалистов составляет 8 лет.

    Мы выполняем тюнинг двигателей всех видов, работаем быстро и четко – строго укладываемся в оговоренный срок и бюджет. По необходимости можем заказать для вас оригинальные и неоригинальные детали. На все виды работ предоставляется официальная гарантия.

    Обратите внимание на нашу ценовую политику – мы работаем без посредников, никого не нанимаем и ничего не арендуем. Прайс-лист строго фиксирован, смета составляется заранее и уже не меняется в процессе работы. Вы всегда точно знаете, за что платите, и по желанию можете присутствовать в ремонтной зоне во время работы над вашим автомобилем.

    Мы бесплатно предоставляем профессиональные консультации и можем порекомендовать различные варианты решения поставленной задачи. Работаем без праздников и выходных – позвоните нам, напишите в WhatsApp, воспользуйтесь услугой «Обратный звонок» или сразу приезжайте в ближайший сервис «CityGlush». Высококлассный и недорогой тюнинг движка – это к нам!

    Для записи на ремонт позвоните нашим мастерам

    Ярославское шоссе
    Олег Мишин
    Опыт 8 лет
    +7 (495) 151-08-22

    Ленинский проспект
    Андрей Лобастов
    Опыт 11 лет
    +7 (495) 032-15-55

    Хорошевское шоссе
    Алексей Хмелевский
    Опыт 10 лет
    +7 (495) 151-83-08

    Или оставьте заявку и мы свяжемся с вами

    Получите консультацию и диагностику по 8 параметрам бесплатно!

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector