автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.12, диссертация на тему:Математическое моделирование преобразователей частоты на запираемых тиристорах

кандидата технических наук
Белянин, Игорь Владимирович
город
Нижний Новгород
год
1993
специальность ВАК РФ
05.09.12
Автореферат по электротехнике на тему «Математическое моделирование преобразователей частоты на запираемых тиристорах»

Автореферат диссертации по теме "Математическое моделирование преобразователей частоты на запираемых тиристорах"

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

*■> Г* А "Л -

> I ■)

На правах рукописи

БЕЛЯНИН Игорь Владимирович

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ НА ЗАПИРАИШХ ТЙРИСТОРА1 •

Специальность 05.09.12 - Полупроводниковые

преобразователя электроэнергии

Авторвфвра? диссертации на соискание ученой степей кандидата технических наук

Нижний Новгород 1993

Работа выполнена в Нижегородском Государственном техническом университете.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор технических наук,

профессор ЗАЙЦЕВ А.И.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - доктор технических наук, профессор

МАГАЗИННИК Г.Г.

- кандидат технических наук ЩЕРБАТОВ Б.Ф.

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - предприятие "ЭРА", г.Н.Новгород

Защита состоится в _часов в аудитории на заседании специали-

зированного совета К.063.85.06 по присуждению ученых степеней кандидата технических наук в Нижегородском ордена Тру -дового Красного Знамени Государственном техническом университете (603600, ГСП-41,г.Н.Новгород, ул. Минина,24).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке технического университета.

Автореферат

разослан " ^

■ ¡^сгд/^" 1993 г.

Ученый секретарь В.В.Соколов

специализированного совета к.т.н., с.н.с.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: Создание устройств преобразовательной техники, обладающих повышенными динамическими возможностями и высокими энергетическими показателями, отличающихся высокой надежностью, технологичностью и удобством эксплуатации, является одной из основных задач электротехнической промышленности. Решение данной проблема неразрывно связано с использованием быстродействующих полупроводниковых приборов при разработке источников питания электроимпульсных технологических установок, промышленных электроприводов, компенсаторов реактивной мощности и источников вторичного электропитания.

Проектирование вышеперечисленных устройств ведется с использованием обычных силовых тиристоров, мощных биполярных и полевых транзисторов, статических индукционных транзисторов и запираемых тиристоров.

Силовые тиристоры имеют высокую блокирующую и перегрузочную способности, однако, запирание этих приборов требует применения громоздких узлов принудительной хомцутации. Кроме того, силовые однооперационные тиристоры имеют большое время выключения, и поэтому не могут быть использованы в установках с высокой частотой переключения.

Построение преобразователей на мощных биполярных, ШП и СИТ транзисторах, работающих в ключевом режиме, позволяет избавиться от внешних цепей принудительной коммутации и повысить частоту переключения. Однако, транзисторы обладают значительно меньшей, чем тиристоры, переключаемой мощностью, более низковольтна и критичны к импульсным перегрузкам.

Запираемые тиристоры (ЗТ), как и транзисторы - полностью управляемые приборы, отключаемые подачей отрицательного импульса на управляющий электрод* По своим эксплуатационным характеристикам ЗТ занимают промежуточное положение между обычными тиристорами и транзисторами. В настоящее время ЗТ постепенно оттесняют силовые тиристоры по такоод параметру, как переключаемая мощность и значительно превосходят силовые транзисторы по блокирующей и перегрузочной способности.

Несмотря на наличие научных работ пэ преобразовательной технике информация по применению ЗТ имеет ограниченный и зачастую разрозненный характер. Слабо изучены вопросы энергетических потерь на ЗТ в динамических режимах, переходных процессов в силовых не-

пях на ЗТ, анализа влияния монтажа на эти процессы, создание силовых модулей на ЗТ. На актуальность данной проблемы неоднократно указывалось в решениях ряда научно-технических конференций и семинаров по преобразовательной технике и автоматизированное электроприводу.

Работа выполнялась по координационному плану Минвуза "Оптимум", а таете в рамках обобщенного заказ-наряда Нижегородского Государственного технического университета.

Цель работы: Разработка и исследование силовых модулей на запираемых тиристорах и вторичных источников электропитания с высокими энергетическими и динамическими характеристиками на их основе.

Для достижения поставленной цели автор диссертационной работы решает следующие задачи:

- анализ схемотехнических решений силовых цепей на ЗТ, формирователей управляших импульсов и построение математической модели тиристора, позволяющей рассчитывать процессы переключения с учетом влияния токов управления;

- создание математических моделей силовых транзисторных модулей на основе ЗТ с формирующими цепями и однофазного автономного инвертора;

- исследование переходных процессов в силовых цепях, цепях формирования управляших импульсов ключевых модулей и автономно-: го инвертора на основе разработанных математических моделей;

- исследование гармонического состава выходного тока преобразователя частоты на ЗТ при различных законах управления;

- исследование энергетических показателей формирующих цепей и разработка инженерной методики определения потерь энергии на ключевых элементах и в формирующих цепях;

- анализ' результатов теоретических исследований и разработка новых схем силовых, модулей и преобразователей с улучшенными энергетическими и частотными показателями.

Методы исследований: В диссертационной работе используются методы математического моделирования и аналитического исследования нелинейных электрических цепей. При определении параметров математической модели ЗТ использовался метод аппроксимации зависимостей полученных из ТУ на ЗТ кубическими сплайнами. При составлении критериальных функций применен метод наименьших квадратов. При расчетах на ЭЕМ,для оптимизации критериальной функции применен метод Гаусса-Зайделя поиска экстремума функции многих переменных.

Математическое моделирование переходных процессов в цепях на ЗТ проводилось численными методами решения-дифференциальных уравнений с автоматизированным выбором шага интегрирования на базе пакета прикладных программ МсШ -САР II. При поиске потерь энергии в демпфирующих цепях использовался численный метод вычисления определенных интегралов Симпсона.

Научная новизна В диссертационной работе:

- разработала уточняющая модель запираемого тиристора, которая позволяет учитывать влияние токов управления на коэффициент запирания, время переключения, а также учитывает время восстановления задирающих свойств тиристора на этапе выключения;

- получены критериальные функции для поиска параметров математической модели ЗТ;

- разработаны математические модели силовых модулей на запираемом тиристоре с каскодным принципом управления и с цепью сброса запасенной энергии в формирующих цепях в нагрузку, а также модель однофазного автономного инвертора на ЗТ*;

- дана оценка влияния ивдунтивностей монтажа на динамические потери и на характер переходных процессов в автономном инверторе на ЭТ..

Практическая ценность заключается в следующем:

- разработал силовой модуль на ЗТ с каскодным управлением;

- разработана специализированная- программа поиска экстремума критериальных функций многих переменных для определения параметров математической модели ЗТ по основным характеристикам, приводимым в ТУ на прибор;

. - проведена идентификация подученных параметров математической модели тиристора ТЗ 142-ВОА с параметрами приводимыми в паспортных данных на прибор;

- разработана специализированная программа для определения динамических потерь а ЗТ и в форшрушей цепи, позволявшая учитывать время восстановления запирающих свойств тиристора и индуктивность монтажа;

- разработана схема управления вторичного источника электропитания на ЗТ по закоцу однополярноЯ ШИМ; .

- разработана силовая схема инвертора напряжения на силовых модулях с каскодным управлением ЗТ.

Внедрение результатов работы . Результаты диссертационной работы реализованы в разработке источника вторичного электропитания для проверки на функционирование и периодических испытаний

электрораспределительных устройств, щитов сигнализации и пультов управлёния выходной частотой 400 Гц, напряжением 220 В, током 25 А на Нижегородском предприятии "ЭРА".

С помощью специализированных программ найдены параметры математических моделей тиристоров, используемых в ТПЧ-320, ТПЧ-250 и проведено математическое моделирование наиболее тяжелых режимов их эксплуатации в Опытном конструкторском бюро машиностроения г.Н.Новгорода.

Апробация работы. Основные теоретические положения и практические результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях НТО "Актуальные проблемы электроэнергетики" (Н.Новгород 1969, 1990, 1991, 1992 г.г.), на УШ и IX научных конференциях молодых ученых Волго-Вятского региона (г.Горький 1968, 1969 г.г.), на 1У Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы преобразовательной техники (г.Чернигов 1967), на Республиканской конференции "Электротехнические преобразователи и машинно-вентильные системы" (г.Томск, 1991 г.).

Публикации: По теме диссертации опубликовано б печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений; содержит 127 стр.основного текста, 96 стр.иллюстраций, III наименований используемой литературы, стр. приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ'

Во введении обоснована актуальность теш, определена цель работы, указана научная новизна и практическая ценность диссертации, даны основные положения, которые выносятся на защиту, а также информация о внедрении и обсуждении результатов исследований.

Первая глава посвяшена анализу основных параметров и характеристик запираемых тиристоров, а также схемотехники формирователей управляющих импульсов (ФУИ) для ЗТ.'и формированию траекторий переключений. (

Обзор отечественной и зарубежной литературы показал, что для З'Т отсутствуют унифицированные системы параметров и характеристик, поэтому из многообразия источников информации выбраны такие параметры, которые наиболее полно и точно отражают все физические стадии динамики и статики 3:Т .

Сформулированы основные требования к формирователям управляющих импульсов, указано, что:

- источник управления в течение всего процесса запирания,

вплоть до окончания этапа ускоренного спада анодного тока, должен работать в режиме, близком к режиму генератора тока (этим достигается эффективный вывод избыточного заряда из структуры), а на этапе восстановления запиравших свойств в режиме генератора напряжения;

- на этапе включенного состояния необходимо поддерживать небольшое положительное смешение на управлявшем электроде (для уменьшения падения напряжения на тиристоре), а на этапе выключенного состояния отрицательное смещение (для повышения устойчивости к воздействию dll/dt );

- для уменьшения времени задержки выключения необходимо обеспечивать высокую dl/dt переднего фронта отрицательного тока управления.

Указано, что одновременное выполнение всех требований к ФУИ принципиально невозможно, поэтов необходимо нахождение компромиссных решений. Рассмотрено состояние современной схемотехники ФУИ. Указано, что наибольшее распространение получили три основные группы формирователей:

а) формирователи с трансформаторной- развязкой в области токов 500 А - 2,5 кА и при частоте переключения до 500 Гц;

б) <$ормирователи с ключевыми элементами в цепи управления в области повышенных частот (свыше 500 Гц);

в) формирователи с накопителями энергии в области коммутации относительно низких (до 10 кВт) нагрузок:

Выделена четвертая группа ФУИ с каскодным принципом управления. Данная группа позволяет расширить частотно-динамические возможности ЗТ, но требует дальнейшего изучения и совершенствования.

В процессе эксплуатации силовые цепи на ЗТ нуждаются в системе запиты от внешних воздействий. Рассмотрены основные схемотехнические решения цепей формирования траекторий переключения ЗТ. Выделены две основные группы:

а) цепи с рассеиванием накапливаемой в них энергии ;

б) цепи с перераспределением этой энергии.

Вторая группа цепей, построенная на резонансном принципе, позволяет увеличить к.п.д. преобразователя.

Вторая глава посвяиена анализу, разработке и определению параметров динамической, математической модели запираемого тиристора.

Эффективность любой специализированной программы расчета электрических цепей зависит от того, какие модели в нее заложены. Для моделирования силовых полупроводниковых приборов можно псполь-

зовать технологические', физико-топологические, простейшие функциональные и электрические модели. Первые две категории моделей являются основой для проектирования самих полупроводниковых приборов, но мало пригодны для иммитации процессов, происходящих в преобразовательных устройствах. Простейшие функциональные и электрические модели имеют развитую иерархию от простых к сложным и в зависимости от ступеней этой иерархии позволяют повысить точность расчетов. Наиболее точными являются электрические (физи-ческие)модели полупроводников.

Для расчетов переходных процессов в силовых электрических ' цепях используются, как строго специализированные, так и унифицированные пакеты прикладных программ. Среди унифицированных пакетов широко используются программы, предназначенные для расчета радиоэлектронных схем. К сожалению в таких пакетах отсутствуют физические модели обычных однооперационных и запираемых тиристоров. Предложено для иммитации работы тиристоров использовать двухтранзисторнуго схему замещения. Выбор такой схемы обусловлен тем, что она позволяет расчитывать переходные процессы в силовых цепях с учетом влияния на них токов управления, что крайне необходимо при моделировании цепей с ЗТ. В пакете ШсЮ' •ШЛ данная модель получается путем соединения двух динамических. модефицированных моделей транзисторов Эберса-Молла, • рис Л, в диссертационной работе приведена система уравнений ее описываадай» Для учета физических и технологических особенностей т^рййторной структуры должны бить'зашунтированы эмиттер-

переходы составляющих транзисторов, причем катодный эмитте-рйЫй переход для изменения коэффициентов передачи тока, а анодный эмиттер для получения высокого коэффициента запирания. Отмечено, что наибольшую трудность представляет определение параметров составляющих транзисторов (в паспортных данных, приводимых заводами-изготовителями они отсутствуют). Дело в том, что тиристор имеет три вывода - анодный, катодный к управляющий. Отсутствие вывода М -базы составляющего Р'П-Р транзистора ставит сложную задачу по определению коэффициентов передачи, постоянных'времени кизни носителей заряда, величины контактных емкостей переходов.

Для определения параметров схемы заме;цения запираемого тиристора использована минимизация целезих критериальных функций в виде средне-квэдратичнюс погрешностей.

Для определения статических параметров получена функция

Г1

А- ЦдСТц.Ь. ¿гн,<£па.А1<тска)

МЫ

где Ц^а I ¿М Функция многих переменных, описы-

вающая вольт-амперную характеристику ЗТ и учитывающая влияние на нее прямых , <кщ инверсных с^-Ы . коэффициентов переда-

чи транзисторов, а также обратных тепловых токов насыщения пе -реходов ;

На(1а) - вольт-амперная характеристика из паспортных данных на прибор.

Для определения эффективного времени жизни, неосновных носителей заряда Т^ и токов эмиттерных шунтов , использована функция. -|£

Члш -I

где ) - функция многих переменных, описыва-

ющая длительность этапа физической задержки от величины тока управления ;

tgd(l{}) ~ зависимость времени задержки от амплидуды управляющего импульса, приводимой в ТУ на прибор. Емкости переходов могут быть найдены путем минимизации целевой функции

1«1

1 ДЦ(£> ^г , 1/?дпп)

1 (И)ймиц)

г

(3)

где ¿1/ (Т,Сг , 1{дт1п) - функция, описывающая скачкообразные изменения напряжения при самопроизвольном отпирании тиристора в зависимости от емкости центрального перехода С2, постоянной времени жизни носителей заряда и минимального тока управления 1/вгтп !

справочная зависимость критической скорости нарастания напряжения в закрытом состоянии от времени выключения.

Для реализации предложенной методики определения параметров модели ЗТ разработана специализированная прикладная программа, позволяющая пользователю оптимизировать целевые критериальна? функции многих переменных.

о

Третья глава посвящена математическому моделированию силовых модулей на запираемых тиристорах и однофазного мостового инвертора. Проведена идентификация двухтранзисторной модели задираемо--го тиристора с паспортными данными.серийно выпускаемых приборов типа T3I42-80A. Для этого с помощью пакета.-MiCta -САРП составлена схема замещения при работе на R -нагрузку, рис.2. Временные диаграммы переходных процессов показаны на рис.3. Путем варьирования параметров источника управления, сопротивления нагрузки, источника питания получены зависимости:

a* J

- относительного времени включения и выключения tjt , tj^ , от скорости нарастания тока управления dlj/dt ;

- влияния величины тока управления Iff на время включения tgj

и задержку включения tgj[ ; .

- влияния величины тока управления Igj на время выключения tgij, и задержку выключения t gg ;

- влияния величины коммутирующего тока 1тд на время включения tgfc и выключения tgij. ;

- влияния температуры окружающей среды Tj на время включения и выключения тиристора ;

- влияния эффекта dU/cti на самопроизвольное отпирание тиристора ;

- влияния изменения полярности анодного напряжения на прямую и обратную блокирующую способность.

Обобщенные результаты проведенных численных экспериментов и их средне-квадратичные отклонения сведены в таблицу I.

Таблица I

' mi, . !П

.Физическая закономерность

Влияние dljdi на +* t * + 10 %

Влияние на tn +

Влияние на lgd Ч- 40 %

Влияния hb на tg^.tgg + 10 %

3липкие £75 11 it n 7-

Влияния ividt Krl 1"> t9i»t91 + f - ■

Vcsp HI + -

Обобщенная средняя погрешность применения модели составила 13%. Данная модель вполне пригодна для математического моделирования и позволяет произвести как качественную, так и количественную оценку поведения ЗТ в силовой цепи с учетом влияния токов управления.

С помощью полученной модели проведено математическое моделирование силового модуля на ЗТ с "классическим" ЯС1) и АЯО снабберами. Рассмотрены три случая подключения формирующих цепей. Управление модулем осуществлялось по каскодному принципу с использованием в качестве управляющего прибора высокочастотного отсекающего диода, включенного последовательно с ЗТ. Получены следующие •результаты:

- применение накопительного конденсатора в формирователе позволяет получить крутые фронты управлявших импульсов и тем самым уменьшить время задержки включения;

- устойчивость работы схемы формирователя с емкостным накопителем энергия зависит от величины коммутируемого тока. В случае работы ЗТ на Як нагрузку, увеличение индуктивной составляющей и снижение ЮЗ1? , соответственно, затягивает ток включения и требует увеличения емкости в формирователе импульсов управления;

- для повышения устойчивости работы схемы необходимо предусмотреть подачу положительного смещения на управляющий электрод при включенном состоянии и отрицательного при закрытом;

- включение ЗТ на активно-индуктивную нагрузку при напряжении питания 540 В без формирующих цепей недопустимо ввиду высоких динамических потерь при переключении;

- для обеспечения какодного принципа выключения необходимо применять последовательно включенный диод с временем выключения меньшим, чем время задержки на выключение ЗТ;

- подключение формирующей цепи между катодом отсекающего диода в анодом ЗТ позволяет улучшить частотные свойства схемы;

- "классический" снаббер снижает КОД силовой цепи за счет того, что пнергик, накопленная за время коммутации, рассеивается на балластных резисторах.

Проведено математическое моделирование ключа на ЗТ со сбросом энергии демпфирующих цепей в нагрузку. Анализ переходных процессов показал, что использование подобных цепей позволяет избавиться от балластных резисторов и тем самки повысить КПД. Наибольшие потери на открытом ЗТ возникают в момент перезаряда демпфирующей с-мкостя, снизить которые можно путем уменьшения величины нако-

пительной емкости. Недостатком схеш является то, что при выключенном ЭТ в режиме коммутации непрерывных токов часть энергии нагрузки поддерживает ток через ограничительный реактор и необходимо предусмотреть меры по выводу этой энергии.

Проведен анализ переходных процессов однофазного мостового инвертора на ЗТ с формирующими цепями и учетом нндуктивностей монтажа. В результате получены выводы:

- при управлении инвертором по законам ШШ как однополярной, так и двухполярной, характер переходных процессов практически не изменяется. Сквозных токов через плечо инвертора можно избежать, обеспечивая время задержки переключения между тиристорами плеча;

- наибольшие динамические потери возникают во время выключения ЗТ плеча инвертора. Они имеют продолжительный характер, обусловленный временем восстановления запирающих свойств тиристора;

- в момент включения ЗТ при коммутации нагрузки в режиме непрерывных токов возможно протекание анодного тока в обход ограничительного реактора через щунтиругший его диод. Такой режим возможен при управлении по законам ШИМ в том случае, когда пауза меньше, чем время отдачи энергии, накопленной в реакторе,на балластный резистор;

- влияние индуктивности монтажа особенно ярко проявляется при выключении ЗТ. Благодаря тому, что паразитная индуктивность задерживает протекание тока через формирующий конденсатор возможны высокие всплески с(и/СИ на ЗТ. Поэтому необходимо конструктивными методами снижать индуктивность монтажа формирующих цепей.

Выполнен синтез сигналов выходного тока автономных инверторов при управлении по законам широтноимпульсной модуляции (ШИМ). Анализ спектрального состава выходного тока показал, (таблица 2):

Таблица 2

Число импульсов ошим ОШИМ с та

за полупериод - фильтр

Кг (%) Кг(3) Кг(*)

I 2 3 4

3 ЬО 14 40

4 78 ТО 31

5 76 8 27

б 74 6 24

7 71 _ 23

_1_;_2_3_4

В 69 22

9 67 - 20

10 65 19

- однополярная двухсторонняя ШИМ (ОШИМ) по сравнению с двухполяр-ной двухсторонней ШИМ (ДШИМ) для выходного сигнала тока инвертора имеет больший коэффициент гармоник при равном числе импульсов за полупериод;

- использование выходного -фильтра в инверторе при управлении по закону ОШИМ позволяет получить высокое качество выходного тока;

- использование закона управления ОШИМ предпочтительно поскольку снимается проблема сквозных токов инвертора, а частота коммутации в два раза меньше, чем в случае управления по ДЛИМ.

В четвертой главе на основании результатов исследований, проведенных в третьей главе, получены аналитические выражения для выбора элементов демпфирующих цепей с выводом накапливаемой в них энергии. Так минимально возможное время переходного процесса разряда демпфирующей емкости может быть найдено, как:

Ып<4>

где - значение демпфирующей емкости;

А - индуктивность токоограничивашего реактора. Емкость накопительного конденсатора при заданном времени переходного процесса разряда С^ находится как:

I2

Разработана инженерная методика определения динамических потерь энергии на ЗТ при его переключении. Данная методика позволяет наЛги оптимальные значения элементов демпфирующих цепей. Для нахождения величины демпфирующей емкости разработана прикладная программа, учитывающая влияние на энергетику силовой цепи индуктивности монтажа ч вггяагл восстановления запирающих свойств тиристора при его выключении.

На основании анализа переходных процессов разработан силовой модуль на ЗТ с каскодным принципом управления, основные достоинства которого состоят в том, что:

- для управления ЗТ задействован всего один истопник питания, причем этот источник используется в процессе отпирания ЗТ, а, следовательно, его мощность ограничена только током включения;

- в схеме имеется контур для вывода избыточного заряда на этапе восстановления запирающих свойств тиристора;

- предусмотрена цепь для поддержания положительного смешения на управляющем электроде во время включенного состояния ЗТ.

Для повышения КПД силовой цепи на ЗТ и улучшения устойчивости разработанного силового модуля предложена формирующая цепь с использованием накапливаемой в нем энергии для запирания отсекающего диода в каскодном формирователе.

Предложена схема с параллельным включением ЗТ для расширения частотных свойств силовых ключей.

На базе предложенных схем и технических решений-разработан источник вторичного электропитания для периодических испытаний и проверки на функционирование судовых ЭРУ и ЭРЗМ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основании проведенного анализа современных преобразователей частоты и их элементной базы, обоснована целесообразность выполнения высокочастотных ПЧ со звеном постоянного тока и законом управления двухсторонней ОПИЛ мощностью до ТО кВА на запираемых тиристорах типа Т3142-80 А.

2. Проведен анализ состояния разработок силовых схем на ЗТ и их формирователей управляющих импульсов. Предложено использовать "каскодный" принцип управления для'расширения динамических возможностей ЗТ и принципы резонансного перекачивания энергии из формирующих цепей, для увеличения КПД преобразователя.

3. Разработана математическая модель ЗТ на основе двухтранзистор-ной схемы замещения для расчета силовых цепей и цепей управления в специализированных пакетах программ.

4. Разработана и предложена методика определения параметров полученной динамической модели ЗТ по паспортным данным на прибор. Проведена идентификация выходных параметров модели с характеристиками реальных ЗТ типа ТЗ-142-80 А приводимых в ТУ.

5. Исследованы процессы переключения силобых модулей на ЗТ и в источнике вторичного электропитания на их основе. Проверен спектральный анализ выходного тока автономного инвертора с

К£» нагрузкой путем математического моделирования. Обоснэва-, на необходимость выработки методик по определению потерь в си-

ло2т. цепях на ЗТ, предложены методы улучшения формирователей управляющих импульсов, дана оценка качеству проведенных теоретических исследований спектров.

6. На основании теоретических исследований разработаны методы определения динамических потерь в силовых цепях на ЗТ с учетом времени восстановления запирающих свойств и влияния паразитных индуктивностей монтажа, а также методы расчета элементов демпфирующих цепей со сбросом энергии в нагрузку.

7. Предложены ноше схемы: формирователя управляющих импульсов с каскодньш принципом управления, снабберной цепи со сбросом энергии в цепь управления, устройства для расширения диапазона частоты переключения путем параллельного включения ЗТ.

8. На основании проведенных теоретических и практических исследований разработан и внедрен вторичный источник электропитания, для проверки на функционирование и периодических испытаний судовых ЭРУ и ЭРВМ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

работах:

1. И.В.Белянин, С.Г.Маклагин, Н.А.Сорин. Многофазные тиристорные инверторы напряжения.//Проблемы преобразовательной техники: Тезисы докладов 1У Всесоюзной НТК - Киев: НЭДАН УССР 1967-Т.2 с.27-29.

2. Трехфазный мостовой транзисторный инвертор /С.Г.Маклагин, И.В.Белянин, Н.Н.Кондратьева //Информационный листок £=506-87-Горький. Горьковский ЩГО1, 1967 - 3 с.

3. И.В.Белянин, А.Е.Кочетков, С.Г.Маклагин. Автоматическая следящая система управления специализированного электропривода.// Восьмая научная конференция молодых ученых Волго-Вятского региона: Тезисы докладов - Горький 1588, с.295-296.

4. Применение тиристоров с комбинированным выключением для системы защиты /Белянин И.В.//IX научная конференция молодых ученых и специалистов Волго-Вятского региона. Тезисы докладов ч.П Горький-1989 с.ЮЗ.

5. И.В.Белянин. Принципы построения формирователей управляющих имцульсов для запираемых тиристоров.//Проблемы вентильного электропривода: Тезисы докладов научно-технической конференции - Горький 1990 с.32-34.

6. А.И.Зайцев, И.В.Белянин. Специализированный источник питания для проверки на функционирование судовых пультов управления н щитов сигнализации.//Тезисы докладов Республикенекой НТК Электромеханические преобразователи и машинно-вентильные сисТОЛ

темы. - Томск 1991, - кн.I.,с.127.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА. В работах, написанных в соавторстве, автору принадлежит: методический подход, расчетная и исследовательские части /3/, постановка задачи, новые схемные решения /1,2,6/.

Белянин Игорь Владимирович

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подп.к печ. 22.11.93. Формат бОхв^Хб. Бумага газетная. Печать офсетная. Уч.-изд.л. 1,0. Тирах 100 экз. Заказ 333. Бесплатно.

Лаборатория офсетной печати полиграфической базы НГТУ. 603022, Н.Новгород, пр. Гагарина, 24.