
Сычев Дмитрий Александрович, канд. техн. наук, доц., кафедра электропривода, мехатроники и электромеханики, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; sychevda@susu.ru. Кушнарев Виктор Александрович, студент, кафедра техники, технологий и строительства, Южно- Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; a55538a@yandex.ru. Григорьев Максим Анатольевич, д-р техн. наук, проф., заведующий кафедрой электропривода, мехатроники и электромеханики, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; grigorevma@susu.ru. Бухтояров Василий Федорович, д-р техн. наук, проф., Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; bvf@chelkom.ru. Тулегенов Ерлан Муратович, аспирант, кафедра электропривода, мехатроники и электромеханики, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; erlan.tulegenov2017@yandex.ru. Dmitriy A. Sychev, Cand. Sci. (Eng.), Ass. Prof., Department of Electric Drive, Mechatronics and Electromechanics, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; sychevda@susu.ru. Victor A. Kushnarev, Bachelor Student, Department of Engineering, Technology and Construction, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; a55538a@yandex.ru. Maxim A. Grigorev, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Head of the Department of Electric Drive, Mechatronics and Electromechanics, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; grigorevma@susu.ru. Vasiliy F. Bukhtoyarov, Dr. Sci. (Eng.), Prof., South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; bvf@chelkom.ru. Erlan M. Tulegenov, Postgraduate Student, Department of Electric Drive, Mechatronics and Electromechanics, South Ural State University, Chelyabinsk, erlan.tulegenov2017@yandex.ru. Статья посвящена выбору параметров силового электрооборудования технологических объектов со сложной и нестандартной кинематикой рабочих органов. Выполнен анализ особенностей работы стана холодной прокатки труб и обоснована актуальность задачи синтеза системы электроприводов. Показаны преимущества синхронного реактивного электродвигателя независимого возбуждения с учетом особенностей технологических операций рассматриваемого оборудования. Решение задачи оптимизации геометрии электромеханического преобразователя выполнялось по критерию развиваемого электромагнитного момента. Произведен расчет механических напряжений предлагаемой конструкции ротора двигателя для заданных скоростей и нагрузок. Исследовано влияние наличия «перемычки» в радиальном направлении на прочность вращающихся частей машины. Многокритериальная задача поиска оптимальных решений конфигурации схем силовых цепей выполнялась по критериям капитальных затрат и надежности. Обосновано применение шестифазного трехуровневого электрического преобразователя. В результате общее быстродействие электропривода вспомогательного механизма было увеличено практически в три раза, а общая производительность стана была улучшена на 10–15 %. Синтез схем силовых цепей электрического преобразователя многоуровневого исполнения обеспечил снижение потерь на 1 %. This article studies the parameters of power electrical equipment for equipment with complex and nonstandard kinematics of working bodies. It analyses the operation features for a cold-rolling pipe mill and the design problem of electric drive systems. The advantages of a field-regulated reluctance machine are substantiated considering the peculiarities of the technological operations and equipment. Motor electromagnetic torque is used as a criterion for the geometry optimization problem. The mechanical stresses calculation of the proposed rotor design for given speeds and loads is performed. The influence of a “jumper” in the radial direction on the strength of the machine rotating parts is shown. The multi-criteria optimization task for the configuration of power circuits is carried out according to capital costs and reliability. The effectiveness of a six-phase three-level electrical converter is substantiated. The operation speed of the electric drive of the auxiliary mechanism is increased almost threefold, and the performance of cold-rolling pipe mill is improved by 10–15 %. Power circuit configuration for multilevel electric converter ensures a reduction of losses by 1 %. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-29-20145, https://rscf.ru/project/22-29-20145/. The study was supported by the Russian Science Foundation grant No. 22-29-20145, https://rscf.ru/project/22-29-20145/
field regulated reluctance machine, УДК 68-83, вспомогательные механизмы, многокритериальная оптимизация, multi-criteria optimization, auxiliary mechanisms, синхронный реактивный двигатель независимого возбуждения, cold-rolling pipe mill, стан холодной прокатки труб, многоуровневый преобразователь частоты, multilevel frequency converter
field regulated reluctance machine, УДК 68-83, вспомогательные механизмы, многокритериальная оптимизация, multi-criteria optimization, auxiliary mechanisms, синхронный реактивный двигатель независимого возбуждения, cold-rolling pipe mill, стан холодной прокатки труб, многоуровневый преобразователь частоты, multilevel frequency converter
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 0 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
