Please use this identifier to cite or link to this item: http://ea.donntu.edu.ua:8080/jspui/handle/123456789/23208
Title: МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ЕЛЕКТРОТЕХНІЧНОГО КОМПЛЕКСУ ШАХТИ З ПЕРЕТВОРЮВАЧАМИ ЧАСТОТИ
Other Titles: Математическая модель электротехнического комплекса шахты с преобразователями частоты
Mathematical Model of Mine Electrotechnical Complex with Frequency Converters
Authors: СИВОКОБИЛЕНКО, В.Ф.
ВАСИЛЕЦЬ, С.В.
ВАСИЛЕЦ, С.В.
СИВОКОБЫЛЕНКО, В.Ф.
SIVOKOBYLENKO, V.
VASYLETS, S.
Keywords: modelling
frequency converter
electrotechnical complex
mine
differential equation
equivalent circuit
matrix
numerical solution
vector
software
моделирование
преобразователь частоты
электротехнический комплекс
шахта
дифференциальное уравнение
схема замещения
матрица
численное решение
вектор
программа
моделювання
перетворювач частоти
електротехнічний комплекс
диференційне рівняння
диференційне рівняння
схема заміщення
програма
чисельне розв’язання
Issue Date: 2013
Publisher: ДонНТУ
Citation: Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія "Електротехніка і енергетика". № 1 (14), 2013 р., 358 с.
Abstract: Розроблено математичну модель електротехнічного комплексу шахти за наявності перетворювачів частоти з використанням метода змінних стану у вигляді жорсткого матричного диференційного рівняння, причому комутації напівпровідникових ключів моделюються дискретною зміною опору останніх, що супроводжується перерахунком матричних коефіцієнтів диференційного рівняння стану системи. Модель реалізована у вигляді прикладної комп’ютерної програми MinePowerNet.
Description: The tendency of frequency converter implementation in induction electric drive for mines is widely spread nowadays. Usage of frequency converters allows raising technical, economic and reliability indices of mine equipment, to use electricity efficiently. But, because of the peculiarities of equipment operation in mine, when designing power supply systems equipped with frequency converters, it is essential to analyse their operation under fault conditions. This defines urgency of mathematical model elaboration, which describes the transients in mine electrotechnical complex with frequency converters, and corresponding software development, that can be used during mine power networks designing. The purpose of the work is elaboration of mathematical model of mine electrotechnical complex by taking into account semiconductor frequency converters. Technique of researches includes formulation of power network topological description using graph theory that allows formulating matrix differential equation of state for RLC-elements of equivalent circuit for mine electrotechnical complex. The frequency converter with direct-current circuit, which includes controlled thyristor rectifier, capacitor filter and self-excited voltage inverter, is analyzed. Running of inverter obeys the basic law of commutation. Semiconductor key commutation is simulated by instantaneous discrete changing of it resistance. Each commutation calls for coefficients recalculation of matrix differential equation of state. The symmetrical induction motor is described by matrix differential equation relative to stator and rotor phase currents and rotor speed. Motor saturation is taken into account by static polynomial dependence between magnetizing inductance and magnitude of exciting current vector. Matrix differential equation of several induction motors is a linear combination of differential equations for individual motors. The use of motors connection matrices by currents and voltages, due to representation of induction motors in electrical equivalent circuit by voltage-controlled current sources, allows to integrate the equations of motors state and the RLC-electric system into a single system state matrix differential equation, for numerical solving of which expediency of using a stiff-stable Gear-Nordsieck method with variable step of integration was substantiated. Practical value of the work consists in development of the application program with graphical interface «MinePowerNet», using of which allows to explore the steady states and transients in mine electrotechnical complexes of particular configuration equipped with frequency converters.
URI: http://ea.donntu.edu.ua/handle/123456789/23208
Appears in Collections:2013_Випуск № 1 (14)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
250.pdf500,28 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.