автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Аномальные режимы работы синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой в приводе мелиоративных насосов

На правах рукописи

ТРУ БИН Александр Николаевич

АНОМАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ДВОЙНОЙ ЯКОРНОЙ ОБМОТКОЙ В ПРИВОДЕ МЕЛИОРАТИВНЫХ НАСОСОВ

Специальность: 05.20.02 - Элекгротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Крас нодар - 2006

Работа выполнена в Федеральном ГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: Доктор технических наук, доцент

Стриж ков Иг орь Григорьевич

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, доцент

Богдан Алекса ндр В ладим ирович

Кандидат технических наук, доцент Добробаба Юрий Петрович

Ведущая органгоация: ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский и проект но-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства» (ВНИПТИМЭСХ).

Защита состоится « 22 » марта 2006 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д220.038.08 при ФГОУ ВПО «Кубанский I осударст-венный аграрны й университет» по адресу: 350044 г Краснодар, ул Калинина, 13, корп. факультета механизации, ауд. № 401.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан СрС&ряля 2006 г.

Учены й секретарь диссертационного совет, д-р техн н. проф.

Чеботарев М.И

/.е&бА-

ЧШ

з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Мировая история развития орошаемого земледелия показывает, что применение искусственного орошения позволяет значительно повысить эффективность растениеводства, производства кормов для животноводства. Наибольший эффект от искусственного орошения достигается на землях с недостаточным количеством естественных осадков. К примеру, в 1990 году в Российской Федерации имелось 6,1 млн. га орошаемых и 5,1 млн. га осушенных земель. Мелиорируемые земли, занимая 5% земельных угодий, давали до 15% валового производства продукции растениеводства. За счет орошаемых земель в ряде регионов Северного Кавказа. Поволжья и Сибири была решена проблема производства кормов для животноводства. В стоимостном выражении отдача мелиорируемого гектара была в 1.5-4 раза выше, чем богарного. Поэтому применение искусственного орошения является высокоэффективным средством развития сельскохозяйственного производства

Вследствие возросшей стоимости электрической энергии и оросительной воды большинство сельскохозяйственных предприятий Кубани значительно сократили площади орошаемых земель. Вместе с тем, собственный опыт ведения полеводства и опыт зарубежных стран с высокоразвитым сельским хозяйством, а также прогнозы специалистов сельского хозяйства, указывают на неизбежность возрождения и дальнейшего развития орошаемого земледелия в России. В новых экономических условиях этому должно способствовать как совершенствование электрооборудования и его эксплуатации, так и снижение непроизводительных потерь электроэнергии. Значительный вклад в решение данной задачи может внести разработка рационального электропривода оросительных насосов с улучшенными энергетическими и эксплуатационными показателями на базе синхронных двигателей конструкции Кубанского госагроуниверситета. Однако эффективное использование этих двигателей требует применения адаптированной к электромагнитным и электромеханическим процессам электродвигателя пускозащитной аппаратуры.

НАЦИиНА-ЮНА*

В диссертации приведены результаты исследований режимов работы синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой (СДДЯ) конструкции КубГАУ, позволяющие сформулировать требования к проектированию его устройства управления и защиты, что делает возможным обоснованный выбор рациональных устройств управления и защиты электропривода оросительных насосов.

Цель исследования - разработать требования к устройствам управления и защиты электропривода оросительных насосов на базе синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой, позволяющие производить обоснованный выбор его аппаратов управления и защиты.

Объект исследования - устройство управления и защиты синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой.

Предмет исследования - процесс пуска СДДЯ с увеличением числа последовательно соединенных витков статорной обмотки; электромагнитные и электромеханические процессы при синхронизации; закономерности распределения токов в электрических цепях СДЦЯ при неисправностях обмоток и выпрямительного моста.

Метод исследования. Использованы теория электромеханического преобразования энергии, математическое моделирование процессов в машинно-вентильной системе, адаптированное к использованию программы «МаСаЬ». экспериментальные исследования статических и динамических электромагнитных процессов СДДЯ, функционально-стоимостный анализ конструкции двигателя и устройства управления и защиты.

Научную новизну работы составляют:

- математическая модель асинхронного пуска СДДЯ на основании частной системы дифференциальных уравнений в "а,Ь,с" координатах;

- математическая модель несимметричных режимов работы СДДЯ на основании общей системы дифференциальных уравнений дискретных структур в "а,Ь,с" координатах;

закономерности распределения токов в обмотках при обрывах электрической цепи СДДЯ;

- закономерности распределения токов в электрической схеме СДДЯ при

аномалиях в электрической цели выпрямителя.

Практическую значимость представляют:

- результаты математического моделирования и экспериментальных исследований процессов в синхронном двигателе с двойной якорной обмоткой;

- технические требования к устройству управления и защиты синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой;

- технические решения в области устройства управления и защиты синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой.

Техническая новизна этих решений подтверждена 5 положительными решениями о выдаче патента на изобретение РФ.

На защипу выносятся следующие основные положения диссертации: математическая модель процесса асинхронного пуска СДДЯ при увеличении числа последовательно соединенных витков статорной обмотки;

- математическое описание несимметричных режимов работы СДДЯ в ~'а,Ь,с" координатах на базе системы дифференциальных уравнений дискретных и непрерывных структур;

- результаты моделирования и экспериментального исследования электромагнитных и электромеханических процессов СДДЯ при пуске с увеличением числа последовательно соединенных витков якорной обмотки;

- закономерности распределения токов в обмотках при несимметричных режимах работы СДДЯ: при неполнофазном питании, при обрыве проводника в цепи обмотки статора, при разрывах в цепи выпрямительного моста, при коротком замыкании в вентилях выпрямительного моста;

- разработанные требования к устройствам управления и защиты СДДЯ в электроустановках орошаемого земледелия.

Реализация результатов исследований. Рекомендации по проектированию устройств управления и защиты синхронных двигателей с двойной якорной обмоткой в приводе мелиоративных насосов переданы в ОАО '<Южный инженерный центр энергетики» РАО ЕЭС России («Краснодар-сельэнергопроект») и использованы при изготовлении опытного образца

А <

двухскоростного синхронно-асинхронного двигателя с двойной якорной обмоткой. Результаты исследований использованы в учебном процессе на кафедре электрических машин и электропривода КубГАУ.

Апробация работы Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных научных конференциях КГАУ (1999-2005г.г.), научно-практических конференциях КубГТУ (2001-2005г.г.), межвузовских научно-методических конференциях (2003-2005г.г.), региональных научных конференциях молодых ученых (2000-2005 г.г.).

Публикации По основным положениям диссертации опубликовано 17 научных трудов общим объемом 2,7 печатных листа, в том числе 5 положительных решений о выдаче патента на изобретение РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, обших выводов по работе, списка использованных источников и приложений. Работа содержит 124 страницы, в том числе 32 рисунка, 19 таблиц и 8 приложений на 17 страницах. Список литературы включает 129 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы исследований, ее практическая значимость, определены цель исследований, задачи и положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние и перспективы использования синхронных двигателей на объектах орошаемого земледелия» определяются перспективы использования синхронного двигателя специальной конструкции в орошаемом земледелии, область его рационального применения, отсутствие необходимой для эффективной работы пускозащитной аппаратуры, адаптированной к электромагнитным и электромеханическим процессам в двигателе

Областью применения синхронных двигателей (СД) в сельскохозяйственном производстве является, прежде всего, электропривод насосов орошаемого земледелия как наиболее энергоемкий, самый многочисленный и рассредоточенный по значительной территории потребитель. Целесообразность применения в данной области синхронного двигателя определяет-

ся высокими требованиями к энергетическим показателям привода, способностью к компенсации реактивной мощности, устойчивостью к снижению напряжения, характерному для удаленных насосных станций. Проблема снижения пускового тока электродвигателей, работающих в приводе оросительных насосов, становится приоритетной, особенно с удалением насосных станций от центров электропитания и с наличием параллельно включенных электроприёмников и увеличением их единичной мощности. Одним из существенных препятствий на пути широкого распространения СД в орошаемом земледелии является высокая стоимость привода, большие экономические затраты в техническом обслуживании и ремонте. Следует отметить, что граница экономической эффективности применения синхронного привода остается еще слишком высока и недоступна для большинства насосных станций средней и малой мощности. Использование СД, разработанного в КубГАУ, позволяет снизить границу экономической эффективности СД до 50 кВт, тем самым обеспечив огромное число насосных станций средней и малой мощности специализированными синхронными электроприводами, простыми в эксплуатации, обладающими, кроме перечисленных достоинств, рядом дополнительных положительных характеристик.

В настоящее время СДДЯ уже применяется в приводе насосной станции и в опытной модели электрифицированного дождевального комплекса на базе ЭДМФ «Кубань-Э» с центральным электроснабжением, разработанного группой ученых и инженеров, включающей ученых научных школ ВИЭСХа, КубГАУ, специалистов Краснодарского краевого департамента мелиорации и водного хозяйства, НПО «Радуга». Однако в настоящее время не существует универсального устройства, которое позволяло бы надежно защищать СДДЯ от аварийных режимов.

У СДДЯ возбудитель и двигатель составляют единое целое с точки зрения электромагнитных процессов в двигателе. Данная особенность конструкции порождает возникновение аварийных режимов, не свойственных традиционным конструкциям СД и поэтому нельзя говорить о возможности определения требований к устройству управления и защиты без глубокого исследования электромагнитных и электромеханических процессов. Отсутствие данных об особенно-

стях протекания электромагнитных процессов при возникновении аномальных условий работы СДДЯ не позволяет эффективно использовать электродвигатель в приводе стационарных и мобильных мелиоративных насосов.

Необходимо отметить, что более эффективная работа СДДЯ в приводе будет при использовании устройств управления и защиты, адаптированных к электромагнитным и электромеханическим процессам СДДЯ.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Разработать математическую модель статических и динамических симметричных и несимметричных режимов СДДЯ, адаптированную к использованию программы «\latLab» для ее решения.

2. Исследовать с помощью математической модели электромагнитные процессы при пуске СДДЯ с уменьшенным пусковым током.

3. Провести экспериментальные исследования электромагнитных и электромеханических процессов при синхронизации СДДЯ и установить закономерности распределения токов в обмотках при обрывах электрической цепи СДДЯ.

4. Исследовать закономерности распределения токов в электрической схеме СДДЯ при аномалиях в электрической цепи выпрямителя.

5. Разработать функционально структурную схему устройства управления и защиты синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой.

Во второй ¿лаве «Математическое описание синхронной машины с двойной якорной обмоткой)/.

Основу модели СДДЯ составляет математическое описание, построенное на основе системы дифференциальных уравнений равновесия напряжения в электрических контурах машины в фазных координатах. Использование преобразований Парка-Горева существенно снижает громоздкость системы уравнений и упрощает её решение, описывающей симметричные режимы, однако становится очень сложным и громоздким при описании несимметричных состояний электрической цепи машины. При описании несимметричных режимов работы преобразования к 4 <7 - координатам возможны лишь в некоторых случаях, т.к. условие таких преобразований:

симметрия магнитных и электрических цепей машины, не всегда выполняется в несимметричных режимах включения электрических контуров.

Математическое описание СДДЯ в ситуациях, связанных с возникновением нееимметрии источника питания, обрывов проводников статорных обмоток или же обрывов двух вентилей выпрямительного устройства в одноименной фазе, должно проводиться в фазных координатах.

С учетом того обстоятельства, что в конструкции СДДЯ присутствуют нелинейные полупроводниковые приборы - вентили (диоды), получить решение аналитически не представляется возможным. Решение систем уравнений может производиться численными методами с применением вычислительной техники.

Объект математического описания - явнополюсная синхронная машина с расположенными в пазах статора трехфазными обмотками Ы.1 и Ы.2 с числами витков соответственно Ь, [ и I., 2 в каждой фазе, имеющими соизмеримые или одинаковые сечения проводников и совпадающие магнитные оси. Обмотки имеют одинаковые схемы намотки.

Обмотка Ы.1 соединяется '"звездой " и выполняет роль опорной якорной обмотки, создавая вращающееся магнитное поле и электромагнитный вращающий момент машины. Обмотка Ы.2 также подключается к сети, но соединяется последовательно с выпрямительным мостом VI) 1.. .УВ6 и обмоткой возбуждения. Следовательно, выпрямленный ток обмотки Ы.2 является током возбуждения. Ток, протекающий в обмотке Ы.2, также создает дополнительный вращающий электромагнитный момент. На роторе расположена обмотка возбуждения ЬГ с контактными кольцами и пусковая обмотка. Схема соединения обмоток в синхронном режиме приведена на рисунке 1.

При составлении уравнений системы приняты следующие допущения.

1. Все фазы якорных обмоток имеют электрическую и магнитную симметрию:

('„I = гь< = Ъ= Им = -Г,2 = г„2 = гл= М„2 = , при этом #г,г )

2. Отсутствует сдвиг магнитных осей обмоток Ы.1 и Ы.2.

3. Все диоды трехфазного мостового выпрямителя имеют идеальные вольтамперные характеристики: падение напряжения на открытом вентиле равно нулю; обратный ток вентиля равен нулю.

4. Якорь машины гладкий, искажение поля в зазоре зубцами якоря отсутствует.

5. Магнитная проводимость воздушного зазора изменяется по закону синусоиды с периодом 180 эл. град.вследствие изменения величины зазора.

6. Насыщение магнитной цепи машины учитывается выбором «насыщенных» значений индуктивных сопротивлений обмоток. Параметры машины в переходных процессах неизменны.

7. Потери в стали и механические потери не учитываются.

8. Реальная демпферная обмотка замещается двумя ортогональными контурами у<1 и уд, причем магнитная ось одного контура совпадает с осью обмотки возбуждения (с продольной осью машины <Л).

9. Система напряжений на зажимах машины симметрична.

Уравнения равновесия напряжений в фазах опорной якорной обмотки не зависят от структуры проводящих вентилей и имеют традиционный вид. Демпферная обмотка СДДЯ представлена так же, как и у классической синхронной машины и представлена подобными уравнениями

Проходная обмотка, соединенная последовательно с обмоткой возбуждения, представлена дополнительными частными уравнениями равновесия напряжений.

Решение системы уравнений в фазных координатах методом мгновенных значений затруднено в связи с наличием в схеме нелинейных элементов - вентилей выпрямительного устройства и требует проведения расчета по частной методике с применением дискретной модели, параметры которой неизменны в течение временного интервала, определяемого конкретной структурой проводящих вентилей.

С учетом этого математическое описание включает в себя дополнительную систему уравнений, описывающих работу вентилей выпрямительного устройства, причем выбор системы дополнительных уравнений будет зависеть от разности потенциалов на входе выпрямительного устройства.

Математическое описание СДДЯ представлено системой дифференциальных уравнений 18 порядка, включающей уравнения равновесия напряжений в электрических контурах машины, уравнения потокосцеплений и взаи-моиндуктивностей обмоток, уравнение движения, а также дополнительные шесть уравнений, соответствующих проводящему состоянию вентилей, составляемых для каждой из 12 возможных комбинаций проводящих вентилей.

В третьей главе «Пусковые характеристики и несимметричные режимы СДДЯ». Компьютерная модель асинхронного пуска СДДЯ построена на математическом описании исследуемого двигателя в фазных координатах, причем система уравнений асинхронного пуска СДДЯ приводится к виду обобщенной электрической машины, имеющей две обмотки на роторе и статоре. Обмотка возбуждения на период пуска принята совмещенной с продольной пусковой обмоткой двигателя.

В процессе пуска производится сначала последовательное соединение проходной (1Л.2) и опорной (Ы.1) обмоток (рисунок 2.а), а затем обмотка Ы.2 отключается, и пуск продолжается с работой одной статорной обмотки Ы.1 (рисунок 2.6). Число витков статорной обмотки при этом уменьшается с Ь, ,+Ь, 2 до ,

Параметры обмоток, такие как сечения проводников, количество витков и смешение друг относительно друга на произвольный угол, в общем случае имеют разные значения. В данной работе исследуется СДДЯ, обладающий неодинаковым количеством витков обмоток Ы.1 и Ы.2, одинако-

выми сечениями проводников, расположенными соосно. в. с

в. с

L1 2

LI 1

1 I 1

а) б)

Рисунок 2 - Схема соединения статорных обмоток: а) первый этап разбега; б) второй этап разбега.

Приведенная модель пуска позволяет исследовать как прямой пуск, так и пуск с переключением обмоток. Моделирование пуска переключением обмоток стало возможным благодаря внедрению в модель прямого пуска специально разработанных структурных блоков (SubSystem 1 ... Sub-System6), реализующих ступенчатое изменение безразмерных параметров электрической машины по сигналу ключа (Switch) (рисунок 3).

Рисунок 3 - Компьютерная модель пуска СДДЯ

Для моделирования процесса пуска с увеличением числа последовательно соединенных витков, а также процесса пуска базовой модели синхронного двигателя были рассчитаны значения безразмерных параметров модели: активное сопротивление обмотки статора, активное сопротивление обмотки ротора, реактивные сопротивления статорной и роторной обмоток и соответствующие им безразмерные коэффициенты.

Безразмерные параметры модели исследуемого двигателя приведены в таблице 1 для двух этапов пуска СДДЯ: 1-й этап для последовательного включения обмоток 1.1.1 и Ы.2, 2-й этап пуска при обтекании током только обмотки 1Л .1 и для пуска классического СД (базовая модель).

Таблица 1 - Расчетные параметры модели пуска СДДЯ

Параметр Г Т, к* Т, г* Т„

1 этап разбега 0,444 0,00911 1 1,1479 0.19 10-10-6

2 этап разбега 0,225 0,00836 1 1,88 0,05 10-КГ6

базовая модель 0,095 0,011 1 1,86 0,04 10-10-*

Полученные при моделировании данные позволяют сделать выводы:

- прямой пуск СД сопровождается большим пусковым током, но позволяет значительно сократить время разбега двигателя. Применение его должно быть обосновано расчетом допустимых снижений напряжения при пуске, необходимым пусковым моментом и выбором пускозащитной аппаратуры, предполагающей 5-7 кратный пусковой ток, а также условиями нагрева обмоток статора пусковым током;

- если по условиям пуска не требуется значительный пусковой момент (Мп>= Мном), а увеличение времени пуска благоприятно влияет на технологический процесс, то рационально применение пуска с увеличением числа последовательно включенных витков статорной обмотки;

- при пуске переключением обмоток пусковой ток двигателя снижается в 3,8 раза, что благоприятно отражается на колебаниях напряжения в питающей сети, а также снижении нагрева и динамических нагрузок в ста-торных обмотках СДДЯ;

- пуск СДДЯ с увеличением числа последовательно включенных витков статорной обмотки снимает ограничения по частоте пусков.

СДДЯ является СД с сильным компаундированием, и ему свойственны известные проблемы синхронизации таких двигателей. Процесс неуспешной синхронизации сопровождается увеличением токов в обмотке статора и в обмотке возбуждения, усиливая тормозной момент при синхронизации. Решением данной проблемы является снижение степени компаундирования возбуждения на время синхронизации.

Экспериментальные исследования устройства ограничения степени компаундирования (снижалась величина тока возбуждения) дали положительные результаты: амплитуда пульсаций тока статора снизилась до величины 1,2 номинального, а длительность переходного процесса уменьшилась в 1.5 раза.

Экспериментальные исследования установившихся режимов при неисправности выпрямительного моста позволили определить величины токов в обмотках, рассчитать величины токов прямой и обратной последовательности и найти признаки появления аварийного режима.

По результатам исследований можно сделать заключение:

- обрыв цепи вентилей СДДЯ вызывает появление токов обратной последовательности не ниже 10 % от номинального тока двигателя и не менее 13% номинального тока проходной обмотки. Наличие тока обратной последовательности величиной выше, чем 13% номинального тока проходной обмотки, является достоверным признаком неисправности выпрямительного моста;

- СДДЯ сохраняет устойчивость при работе с повреждениями одного или двух вентилей в течение времени, ограниченного запасом превышения температуры обмоток допустимой для заданного класса изоляции величины, что может составлять 3-5 минут;

- потеря проводимости трех вентилей моста, расположенных в одной группе, приводит к потере устойчивости и требует немедленного отключения двигателя от сети. Дальнейшая работа двигателя с таким повреждением невозможна.

Перераспределение токов в обмотках при длительном действии повлечет за собой нагрев обмоток сверх номинального, что недопустимо. Теп-

ловое действие тока также может служить индикатором аномального режима и использоваться в работе устройства управления и защиты

Исследование повреждения электрических цепей выпрямительного моста и обмоток двигателя дает возможность определить величины токов прямой и обратной последовательностей в обмотках и определить признаки наличия аварийного режима выпрямительного моста (таблица 2).

Таблица 2 - Токи прямой и обратной последовательностей в несимметрич-

ных режимах выпрямителя при номинальной нагрузке на валу

Режим работы выпрямительного моста Токи прямой I] и обратной 12 последовательностей, % 1н<ш ».„™.

Двигатель Проходная обмотка Опорная обмотка

1| I? I) и 1| к

Нормальный 101,03 0,92 53,37 5,44 53,95 4

Обрыв одного вентиля 101,26 13,64 55,24 12,82 46,22 6,34

Обрыв двух вентилей в фазе' 101,71 17,25 78,24 22,96 38,66 6,04

Обрыв двух вентилей в группе2 91,68 16,14 23,22 10,07 73,98 7,94

Короткое замыкание вентиля 13,76 42,39 14,49 14,83

1 - вентили подключены к одной фазе обмотки 1Л.2 2 - вентили подключены к разным фазам обмотки Ы.2, но принадлежат одной группе (например анодной).

В четвертой главе «Методика экспериментальных исследований и

устройство управления и защиты СДДЯ». Экспериментальные исследования динамических режимов, таких как пуск и синхронизация СДДЯ, необходимы для уточнения характера протекания электромагнитных и электромеханических процессов с учетом факторов, не отражаемых идеализированной математической моделью.

Исследования пуска и синхронизации проводились на лабораторном образце двигателя, выполненном на базе синхронной машины БМЗ-4,5/4-М1 мощностью 4,5 кВА. Ротор дополнен пусковой короткозамкнутой обмоткой. В качестве нагрузочной машины использовался тарированный генератор постоянного тока типа П51. Предмет исследования - токи в якор-

ных обмотках, ток обмотки возбуждения. Регистрация токов в обмотках двигателя производилась при помощи аналого-цифрового преобразователя (АЦП), подключенного к компьютеру.

На рисунке 4 представлена осциллограмма токов пуска с увеличением числа последовательно соединенных витков обмоток СДДЯ, из которой видно, что биения усиливаются при снижении величины активного сопротивления, включаемого на время разбега в обмотку возбуждения. Известно, что у СД возможно проявление эффекта Гёргеса, но у СДДЯ подобный эффект не наблюдался даже при закороченной накоротко обмотке возбуждения (рисунок 4).

Пуск с разрядным сопротивлением в цепи обмотки возбуждения позволяет эффективно предотвратить опасные перенапряжения в обмотке возбуждения на начальном этапе пуска и снизить их до безопасной величины.

Устройство ограничения тока возбуждения позволяет исключить случаи неуспешной синхронизации и уменьшить время переходного процесса синхронизации в 1,5 раза, а амплитуду апериодической составляющей тока возбуждения — до 1,2 номинальной при номинальной нагрузке на валу.

О 1 2 3 4 О 5 6 1. с

Рисунок 4 - Осциллограмма тока обмоток Ы.1. Ы 2 и напряжения на обмотке при пуске с увеличением числа последовательно соединенных витков обмоток СДДЯ

По результатам проведенных исследований сформулируем функции устройства управления и зашиты СДДЯ. приведенные в таблице 3.

Таблица 3 - Функции устройства управления и защиты три аномалыых режимах

! . „ | Защитное устройство или 1 Аномальный режим | „ ' _ вде Направление дейст- 1 вия УУЗ 1

- перегрев обмоток УВТЗ отключение питания двигателя

- короткое замыкание одного или двух вентилей фильтр токов обратной последовательности сигнализация

- обрыв одного или двух вентилей вы-прям отельного моста фильтр токов обратной последовательности сигнализация

- обрыв фазы проходной обмотки 1Л .2, - обрыв трех вентилей в группе - устройство защиты от асинхронного хода и потери устойчивости - устройство управления синхронизацией СДДЯ развоз буж дение двигателя, повторная синхронизация (2 попытки) и отключение

- кратковременная потеря возбуждения - устройство защиты от асинхронного хода и потери устойчивости - устройство управления синхронизацией СДДЯ раз воз буж де ние двигателя, повторная синхронизация

- обрыв опорной обмотки Ы.1 - устройство защиты от асинхронного хода и потери устойчивости - датчик скорости отключение двигателя

- технологическая перегрузка, - потеря устойчивости - устройство защиты от асинхронного хода и потери устойчивости раз воз буж дение двигателя, повторная синхронизация.

- пуск - блок управления пуском (БУП) пуск с увеличением числа последовательно соединенных витков якорной обмотки

- синхронизация - блок синхронизации (ВС) снижение степени токового компаундирования на начальном этапе синхронизации

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

На основании проведенных исследований сделаны следующие выводы:

1. Приоритетным направлением усовершенствования электрооборудования орошаемого земледелия является разработка электропривода насосов, сочетающего высокие энер1 етические показатели, низкую стоимость и простоту эксплуатации. В наибольшей степени этим требованиям отвечает синхронный двигатель с двойной якорной обмоткой.

2. Для исследования динамических электромагнитных и электромеханических процессов при пуске с увеличением числа последовательно соединенных витков якорной ойротки целесообразно использование математической модели двигателя в системе 4<? координат. Такая модель разработана автором и представляет собой реализацию математического описания двга ателя в программе Маи^аЬ, БтиПпк.

3. Известные уравнения математического описания СДДЯ в 6?,<7 координатах не позволяют проводить исследование несимметричных режимов его работы, вызванных возможными неисправностями. Такие исследования могут быть выполнены на основе предложенной автором методики описания несимметричных контуров в фазных "а,Ь,с" координатах, особенностью которой является раздельное представление и преобразование уравнений напряжений и токов всех электрических контуров.

4. На основании теоретического и экспериментального исследования аномальных несимметричных режимов работы СДДЯ выявлены аварийные режимы, требующие отключения двигателя без выдержки времени:

- обрыв цепи трех и более вентилей выпрямительного моста;

- обрыв фазного проводника опорной обмотки Ы.1;

- однофазный режим работы двигателя с нагрузкой не менее 0,7 Рн (обрыв фазы источника питания двигателя).

Выявлены аварийные режимы, требующие отключения двигателя с выдержкой времени до 3-5 минут, достаточной для запуска резервного насоса:

- однофазный режим двигателя с нагрузкой менее 0,7 номинальной;

- обрыв или короткое замыкание одного или двух вентилей выпрямительного моста;

- обрыв фазного проводника проходной обмотки;

- кратковременная (до 0,1 с) потеря возбуждения.

5. Известные устройства управления и защиты синхронных двигателей не в достаточной мере адаптированы к особенностям СДДЯ. Для проектирования электропривода насосов с СДДЯ для различных объектов сельхозмелиорации необходима разработка технических требований к его устройству управления и защиты. На основании теоретических и экспериментальных исследований установлены основные требования к устройству управления и защиты СДДЯ. Устройство управления и защиты должно обеспечивать:

- переключение якорной обмотки для увеличения числа последовательно соединенных витков в начальном периоде пуска двигателя с последующим переключением обмотки в схему статического режима;

- синхронизацию СДДЯ с искусственным снижением степени компаундирования системы возбуждения, для чего может быть использован трехфазный дроссель;

- отключение двигателя без выдержки времени для аномальных режимов, указанных в п. 4;

- сигналшацию при появлении режимов, не требующих мгновенного отключения, а также аварийное отключение с регулируемой выдержкой времени 3-5 минут.

6. Устройство управления СДДЯ со снижением пускового тока требует использования трех коммутационных аппаратов: двух в цепи трехфазного тока и одного - в цепи выпрямленного тока. При этом трехфазные коммутационные аппараты должны выбираться по току не более 0.5 номинального тока двигателя и быть рассчитаны на 2,5 кратный пусковой ток; аппарат в цепи выпрямленного тока должен быть рассчитан на напряжение 0,2 номинального напряжения двигателя и номинальный ток возбуждения. Для ограничения величины пускового тока СДДЯ не требуется применения дополнительных аппаратов, таких как реактор, автотрансформатор и т .п..

7. Экономия капитальных затрат при использовании СДДЯ в качестве привода оросительного насоса составляет 112,8 тыс. рублей за счет исключения ш конструкции привода устройства плавного пуска и статической системы возбуждения. В процессе эксплуатации появляется дополнительная экономия денежных средств за счет снижения потерь энергии в приводе и питающей сети. В результате расчетов чистый дисконтированный доход за расчетный срок эксплуатации двигателя составляет 563,6 тыс. рублей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих трудах:

1. Трубин А.Н. Бесконтактный синхронный двигатель / И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин. С.Л. Коляда //Энергосберегающие технологии и процессы в АПК: материалы науч. конф./КубГАУ. -Краснодар, 1999. -С. 34-36.

2. Трубин А.Н. Двухскоростные синхронно-асинхронные двигатели /И.Г. Стрижков,С.JI.Коляда. A.B. Лайко,С.И. Стрижков, А.Н. Трубин Ч Тр. /КубГАУ.-2000.-Вып. № 381(409). -С. 35-44.

3. Трубин А.Н. Блок «трансформатор-двигатель» /И.Г. Стрижков, СИ. Стрижков, А.Н. Трубин//Тр. /КубГАУ.-2000.-Вып.381(409). -С. 157-162.

4. Трубин А.Н. Оптимизация устройства управления пуском СДДЯ /А.Н. Трубин // Э нергосберегаюшие технолог ии и процессы в АПК: материалы науч. конф. /КубГАУ. -Краснодар, 2000. -С. 56-58.

5. Трубин А.Н. Специальные электродвигатели для электротехнических комплексов орошаемого земледелия / И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин, С.И. Стрижков // Тр. / СГАУ. -Ставрополь, 2001. - Выа№ 421(506). -С. 114-116.

6. Трубин А.Н. Синхронно-асинхронные двухскоростные электродвигатели / И.Г. Стрижков, С.И. Стрижков, А.Н. Трубин // Электромеханические преобразователи энергии: материалы науч. конф. /КВАИ. -Краснодар, 2002. -С. 86-88.

7. Трубин А.Н. Частотное регулирование скорости синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой / И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин, Е.Н. Чеснюк //Энергосберегающие технологии и процессы в АПК:материалы науч. конф. /КубГАУ. -Краснодар, 2002. -С. 83-36.

8. Трубин А.Н. Экспериментальное исследование аномальных режимов работы синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой / И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин//Электромеханические преобразователи энергии: материалы второймежвузовской науч.-метод. конф. /КВАИ. -Краснодар, 2003.-С.193-194.

9. Трубин А.Н. Математическая модель процесса пуска переключением обмоток синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой / И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин//Электромеханические преобразователи энергии: материалы третьей межвузовской научно-методической конференции / КВАИ. - Краснодар, 2004. -С.44-46.

10. Трубин А.Н. Математическая модель процесса прямого пуска синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой/ А.Н. Трубин // Электромеханические преобразователи энергии: материалы третьей межвузовской науч.-метод. конф. / КВАИ.

-Краснодар, 2004. -С.58-60.

11. Трубин А.Н. Исследование работы синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой при несимметричных режимах работы выпрямительного моста /И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин, Е.Н. Чеснюк //Энерго- и ресурсосберегающие технологии и установки: материалы четвертой Южнороссийской науч. конф. /КВВАУЛ.

- Краснодар, 2005. - С. 132-135.

12. Трубин А.Н. Синхронные двигатели с двойной якорной обмоткой / И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин // Электроэнергетические коиплексы и системы'.материалы науч.-практ. конф. /КубГТУ. -Краснодар, 2005. -С. 120-123.

13. Положительное решение о выдаче патента на изобретение РФ № 2004131174/09 (033889Х МПК 7 Н 02 Р 1/50. Н 02 К 17/26. Н 02 К 19/14.

Синхронный двигатель. / И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин, С JT. Коляда, С.И. Стрижков.// от 25.10.2005.

14. Положительное решение о выдаче патента на шобретение РФ № 2004131098/09 (033845), МПК 7 Н 02 Р 1/50, Н 02 К 17/26, Н 02 К 19/14. Синхронный двигатель. / И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин. С.И. Стрижков. Е.Н. Чеснюк.// от 25.10.2005.

15. Положительное решение о выдаче патента на изобретение РФ № 2004133171/09 (035937), МПК 7 Н 02 Р 1/50, Н 02 К 17/26, Н 02 К 19/14. Синхронная электрическая машина. / И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин, С.И. Стрижков, Е.Н. Чеснюк.//от 12.11.2004.

16. Положительное решение о выдаче патента на изобретение РФ № 2004131923/09 (034602), МПК 7 Н 02 Р 1/50, Н 02 К 17/26. Н 02 К 19/14. Синхронный двигатель. / И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин. С.И. Стрижков.// от 01.11.2004.

17. Положительное решение о выдаче патента на изобретение РФ № 2004134879/09(037934). МПК 8 Н 02 Н 7/08. Способ и устройство защиты синхронного двигателя от аварийного торможения. / И f" Стрижков. А.Н. Трубин, Е.Н. Чеснюк, С.И. Стрижков.// от 29.11.2004.

Подписано в печать 2(ХО 2.2006. Формат 60 х 84

Бумага офсетная Офсетная печать

Печ.л. 1,0 Заказ № 92

Тираж 1.00

Отпечатано в типографии КубГАУ, 350044, Краснодар, Калинина 13

fè/f

1-4618

К.

i *

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ОБЪЕКТАХ ОРОШАЕМОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ.

1.1 Электрооборудование орошаемого земледелия.

1.2 Особенности электроснабжения стационарных и мобильных объектов орошаемого земледелия.

1.3 Электропривод оросительных насосов.

1.4 Повышение надежности электропривода мелиоративных насосов использованием защитных устройств.

1.5 Краткие выводы, цель и задачи исследования.

2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ДВОЙНОЙ ЯКОРНОЙ ОБМОТКОЙ (СДДЯ).

2.1 Особенности применения математического описания СДДЯ в различных режимах работы.

2.2 Объект математического описания и принятые допущения и ограничения.

2.3 Уравнения СДДЯ в фазных координатах.

2.4 Потокосцепления и индуктивности обмоток в а, Ь, с координатах.

2.5 Полная система дифференциальных уравнений СДДЯ в фазных координатах.

Выводы по главе.

Щ 3 ПУСКОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И НЕСИММЕТРИЧНЫЕ РЕЖИМЫ

СДДЯ.

3.1 Математическая модель и параметры СДДЯ при пуске переключением статорной обмотки.

3.2 Пусковые характеристики СДДЯ при переключении обмоток.

3.3 Синхронизация СДДЯ.

3.4 Установившийся режим СДДЯ при неисправностях выпрямительного моста.

3.5 Установившийся режим при неисправностях в обмотках.

Выводы по главе.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АНОМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ СДДЯ И ТРЕБОВАНИЯ К УСТРОЙСТВУ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ (УУЗ).

4.1 Методика и результаты экспериментального исследования пуска и синхронизации СДДЯ.

4.2 Динамические процессы при аномальных режимах работы выпрямительного моста.

4.3 Статические несимметричные аномальные режимы работы выпрямительного моста.

4.4 Требования к устройству управления и защиты.

4.5 Предложения по реализации УУЗ.

4.6 Функционально-стоимостной анализ синхронного двигателя и устройства управления и защиты.

4.7 Экономические показатели СДДЯ и УУЗ.

Выводы по главе.

По условиям ведения сельскохозяйственного производства Россия относится к зоне неустойчивого увлажнения, характерной особенностью которой является недостаток естественных осадков. Поэтому применение искусственного орошения является высокоэффективным средством развития сельскохозяйственного производства.

В 1990 году в Российской Федерации имелось 6,1 млн. га орошаемых и 5,1 млн. га осушенных земель. Мелиорируемые земли, занимая 5% земельных угодий, давали до 15% валового производства продукции растениеводства. За счет орошаемых земель в ряде регионов Северного Кавказа, Поволжья и Сибири была решена проблема производства кормов для животноводства. В стоимостном выражении отдача мелиорируемого гектара была в 1,5-4 раза выше, чем богарного. Вследствие возросшей стоимости электрической энергии и оросительной воды большинство сельскохозяйственных предприятий Кубани значительно сократили площади орошаемых земель. Вместе с тем, собственный опыт ведения полеводства и опыт зарубежных стран с высокоразвитым сельским хозяйством, прогнозы специалистов сельского хозяйства, определяют неизбежность возрождения и дальнейшего развития орошаемого земледелия в России.

В новых экономических условиях хозяйствования в аграрном секторе России этому должно способствовать решение ряда технических и технико-экономических проблем, среди которых видное место занимают проблемы повышения эффективности электроэнергетического комплекса орошаемого земледелия. Решению этой комплексной проблемы способствуют как совершенствование электрооборудования и его эксплуатации, так и снижение непроизводительных потерь электроэнергии. Значительный вклад в её решение может внести разработка рационального электропривода оросительных насосов с улучшенными энергетическими и эксплуатационными показателями.

В диссертации приведены результаты исследований режимов работы синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой конструкции КубГАУ, позволяющие сформулировать требования к проектированию его устройства управления и защиты, что делает возможным обоснованный выбор рациональных устройств управления и защиты электропривода оросительных насосов.

Цель исследования - разработать требования к устройствам управления и защиты электропривода оросительных насосов на базе синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой, позволяющие производить обоснованный выбор его аппаратов управления и защиты.

Объект исследования - устройство управления и защиты синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой.

Предмет исследования - процесс пуска СДДЯ с увеличением числа последовательно соединенных витков статорной обмотки; электромагнитные и электромеханические процессы при синхронизации; закономерности распределения токов в электрических цепях СДДЯ при неисправностях обмоток и выпрямительного моста.

Метод исследования. Использованы теория электромеханического преобразования энергии, математическое моделирование процессов в машинно-вентильной системе, адаптированное к использованию программы «МаЛаЬ», экспериментальные исследования статических и динамических электромагнитных процессов СДДЯ, функционально-стоимостный анализ конструкции двигателя и устройства управления и защиты.

На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:

- математическая модель процесса асинхронного пуска СДДЯ при увеличении числа последовательно соединенных витков статорной обмотки;

- математическое описание несимметричных режимов работы СДДЯ в "а,Ъ,с" координатах на базе системы дифференциальных уравнений дискретных и непрерывных структур; результаты моделирования и экспериментального исследования электромагнитных и электромеханических процессов СДЦЯ при пуске с увеличением числа последовательно соединенных витков якорной обмотки; закономерности распределения токов в обмотках при несимметричных режимах работы СДЦЯ: при неполнофазном питании, при обрыве проводника в цепи обмотки статора, при разрывах в цепи выпрямительного моста, при коротком замыкании в вентилях выпрямительного моста; разработанные требования к устройствам управления и защиты СДЦЯ в электроустановках орошаемого земледелия.

Научную новизну работы составляют: математическая модель асинхронного пуска СДЦЯ на основании частной системы дифференциальных уравнений в "а,Ь,с" координатах; математическая модель несимметричных режимов работы СДЦЯ на основании общей системы дифференциальных уравнений дискретных структур в "а,Ь,с" координатах; закономерности распределения токов в обмотках при обрывах электрической цепи СДЦЯ; закономерности распределения токов в электрической схеме СДЦЯ при аномалиях в электрической цепи выпрямителя.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Приоритетным направлением усовершенствования электрооборудования орошаемого земледелия является разработка электропривода насосов, сочетающего высокие энергетические показатели, низкую стоимость и простоту эксплуатации. В наибольшей степени этим требованиям отвечает синхронный двигатель с двойной якорной обмоткой.

2. Для исследования динамических электромагнитных и электромеханических процессов при пуске с увеличением числа последовательно соединенных витков якорной обмотки целесообразно использование математической модели двигателя в системе с1,д координат. Такая модель разработана автором и представляет собой реализацию математического описания двигателя в программе МаЛаЬ, 81тиНпк.

3. Известные уравнения математического описания СДДЯ в координатах не позволяют проводить исследование несимметричных режимов его работы, вызванных возможными неисправностями. Такие исследования могут быть выполнены на основе предложенной автором методики описания несимметричных контуров в фазных "а,Ь,с" координатах, особенностью которой является раздельное представление и преобразование уравнений напряжений и токов всех электрических контуров.

4. На основании теоретического и экспериментального исследования аномальных несимметричных режимов работы СДДЯ выявлены аварийные режимы, требующие отключения двигателя без выдержки времени:

- обрыв цепи трех и более вентилей выпрямительного моста;

- обрыв фазного проводника опорной обмотки Ы.1;

- однофазный режим работы двигателя с нагрузкой не менее 0,7 Рн (обрыв фазы источника питания двигателя).

Выявлены аварийные режимы, требующие отключения двигателя с выдержкой времени до 3-5 минут, достаточной для запуска резервного насоса:

- однофазный режим двигателя с нагрузкой менее 0,7 номинальной;

- обрыв или короткое замыкание одного или двух вентилей выпрямительного моста;

- обрыв фазного проводника проходной обмотки;

- кратковременная (до 0,1 с) потеря возбуждения.

5. Известные устройства управления и защиты синхронных двигателей не в достаточной мере адаптированы к особенностям СДДЯ. Для проектирования электропривода насосов с СДДЯ для различных объектов сель-хозмелиорации необходима разработка технических требований к его устройству управления и защиты. На основании теоретических и экспериментальных исследований установлены основные требования к устройству управления и защиты СДДЯ. Устройство управления и защиты должно обеспечивать:

- переключение якорной обмотки для увеличения числа последовательно соединенных витков в начальном периоде пуска двигателя с последующим переключением обмотки в схему статического режима;

- синхронизацию СДДЯ с искусственным снижением степени компаундирования системы возбуждения, для чего может быть использован трехфазный дроссель;

- отключение двигателя без выдержки времени для аномальных режимов, указанных в п. 4;

- сигнализацию при появлении режимов, не требующих мгновенного отключения, а также аварийное отключение с регулируемой выдержкой времени 3-5 минут.

6. Устройство управления СДДЯ со снижением пускового тока требует использования трех коммутационных аппаратов: двух в цепи трехфазного тока и одного — в цепи выпрямленного тока. При этом трехфазные коммутационные аппараты должны выбираться по току не более 0,5 номинального тока двигателя и быть рассчитаны на 2,5 кратный пусковой ток; аппарат в цепи выпрямленного тока должен быть рассчитан на напряжение 0,2 номинального напряжения двигателя и номинальный ток возбуждения. Для ограничения величины пускового тока СДДЯ не требуется применения дополнительных аппаратов, таких как реактор, автотрансформатор и т.п.

7. Экономия капитальных затрат при использовании СДДЯ в качестве привода оросительного насоса составляет 112,8 тыс. рублей за счет исключения из конструкции привода устройства плавного пуска и статической системы возбуждения. В процессе эксплуатации появляется дополнительная экономия денежных средств за счет снижения потерь энергии в приводе и питающей сети. В результате расчетов чистый дисконтированный доход за расчетный срок эксплуатации двигателя составляет 563,6 тыс. рублей.

1. Алябьев М.И. Общая теория судовых электрических машин / М.И. Алябьев. -JL: Судостроение, 1965. -391с.

2. Алябьев М.И. Уравнения электрических машин переменного тока в физических и относительных единицах / М.И. Алябьев // Электричество. -1960. -№1. -С. 18-26.

3. Арутюнян B.C. Расчет токов в цепи дополнительной обмотки синхронной машины / В.С.Арутюнян // Электричество. -1982. -№12.-С. 37-40.

4. A.c. 688964 (СССР). Синхронная электрическая машина / E.H. Начинкин, И.Г. Стрижков; опубл. 1997, бюл. №36.

5. A.c. 970577 (СССР). Синхронная бесконтактная машина / Е.Н.Начинкин, И.Г.Стрижков, B.C. Фришман; опубл. 1982, бюл. №40.

6. A.c. 1694038 (СССР). Система возбуждения синхронной электрической машины / Н.С.Саркисов; опубл. 1995, бюл. №24.

7. Блоцкий H.H. Уравнения многофазной синхронной машины / H.H. Блоцкий // Электричество. -1992. -№5. -С. 16-26.

8. Богрый B.C. Математическое моделирование тиристорных преобразователей / В.С.Богрый, А.А.Русских. М.: Энергия, 1972. -184с.

9. Бородин И.Ф. Автоматизация технологических процессов / И.Ф.Бородин, Н.М.Недилько. -М.: Агропромиздат, 1986.

10. Важнов А.И. Основы теории переходных процессов синхронной машины / А.И.Важнов. Д.: Госэнергоиздат, 1960.-312 с.

11. Васильев В.Г. Электронная модель схемы выпрямительного моста /В.Г. Васильев, В.А. Зверев //Изв. вузов. Электромеханика.-1961.-№1.-С. 16-19.

12. Ванурин В.Н. Электрические машины / В.Н. Ванурин. -М.: Колос, 1995.-256с.

13. Величко Е.Б. Оросительные мелиорации на Кубани / Е.Б.Величко. -Краснодар: кн.изд., 1975. 192с.

14. Веников В. А. Теория подобия и моделирования / В.А. Веников. -М.: Высш. шк., 1976.-479с.

15. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах / В.А. Веников. М.: Высш. шк., 1970. -472с.

16. Вешеневский С. Н. Расчет характеристик и сопротивлений для электродвигателей / С. Н. Вешеневский. -М.: Госэнергоиздат, 1954. -327 с.

17. Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе / С.Н. Вешеневский. -М.: Энергия, 1977. 432 с.

18. Вольдек А.И. Электрические машины / А.И. Вольдек. -Д.: Энергия,1974.-839с.

19. Гаррис М. Системы относительных единиц в теории электрических машин. Пер. с англ. / М. Гаррис, П. Лауренсон, Дж. Стефенсон. -М.: Энергия,1975.-120 с.

20. Гельфанд Я. С. Релейная защита и электроавтоматика на переменном оперативном токе / Я. С.Гельфанд, М.Л. Голубев, М.И. Царев. -М.: Энергия, 1973 .-279с.

21. Герасимов А.Н. Математическая модель бесщеточного возбудителя синхронного генератора / А.Н. Герасимов, В.В. Карагодин, И.В. Фомичев, A.B. Сымитка // Изв. вузов. Приборостроение. -1997. -№40. -С. 50-53, 73.

22. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MatLab 6.0 / С.Г.Герман-Галкин. — СПб.: Корона Принт, 2001.-320 с.

23. Глебов И.А. Системы возбуждения мощных синхронных машин / И.А. Глебов. -Л.: Наука, 1979. -313 с.

24. Глебов И.А. Системы возбуждения синхронных генераторов / И.А. Глебов. -М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1960. -333 с.

25. Вентильные преобразователи в цепях электрических машин / И.А.Глебов, В.Н.Левин, П.А. Ровинский, В.И. Рябуха. -Л.: Наука, 1971. -228с.

26. Глебов И.А. Системы возбуждения и регулирования синхронных двигателей / И.А.Глебов, С.И.Логинов. -Л.: Энергия, 1972. -112с.

27. Головачевский Н.И. Режимы работы мелиоративных насосных станций в энергетической системе / Н.И. Головачевский // Изв. вузов. Энергетика. -1973. -№6. -С. 114-116.

28. Голоднов Ю. М. Самозапуск электродвигателей / Ю.М. Голоднов,

29. A.Х. Хоренян. -М.: Энергия, 1974. -145с.

30. ГОСТ 18200-90. Машины электрические вращающиеся мощностью свыше 200 кВт. Двигатели синхронные. Общие технические условия: Е, СССР.

31. ГОСТ 10169—77. Машины электрические трехфазные синхронные: Методы испытаний. — М.: Гос. комитет стандартов Сов. Мин. СССР, 1977.-73 с.

32. ГОСТ 111828-75 Машины электрические вращающиеся. Общие методы испытаний. — М.: Гос. комитет стандартов Сов. Мин. СССР, 1975.-78 с.

33. Горев А. А. Переходные процессы синхронной машины / A.A. Горев.-Л.: Госэнергоиздат, 1950.-551с.

34. Грузов Л. Н. Методы математического исследования электрических машин / Л.Н. Грузов. -Л.: Госэнергоиздат, 1953. -264с.

35. Грундулис А.О. Защита электродвигателей в сельском хозяйстве. -2-е изд., перераб. и доп. / А.О. Грундулис. -М.: Агропромиздат, 1980. -111с.

36. Данилов В. Н. Защита электродвигателей от аварийных режимов /

37. B.Н. Данилов //Техника в с.х. -1988. -№6. -С. 35-43.

38. Драпезо А.П. Синхронные двигатели ГПА / А.П.Драпезо, А.И. Левченко, В.И. Левченко, Б.И. Баглай, И.В. Карпуть // Газ. пром-ть. -1997. -№1. -С. 47.

39. Жерве Г.К. Работа асинхронных двигателей при отклонении напряжения и частоты от номинального значения / Г.К. Жерве // Электросила. -1991.-№38. -С. 8-11.

40. Жерве Г. К. Промышленные испытания электрических машин / Г.К. Жерве. -Д.: Энергия, 1968. — 573 с.

41. Заруцкий В.М. Варианты электроснабжения мобильных электрифицированных агрегатов / В.М. Заруцкий, Ю.А. Сафонов // Электрификация мобильных сельскохозяйственных агрегатов. / Челяб. ин-т механ. и электр. с.х. -Челябинск: 1988. -С. 26-31.

42. Иванов-Смоленский A.B. Электрические машины. -Учебник для вузов / A.B. Иванов-Смоленский. -М.: Энергия, 1980. -928 с.

43. Казовский Е. Я. Переходные процессы в электрических машинах переменного тока / Е.Я. Казовский. -M.-JL: Изд-во АН СССР, 1962. -624 с.

44. Анормальные режимы работы крупных электрических машин / Е.Я. Казовский, Я.Б. Данилевич, Э.Г. Кошарский, Г.В. Рубисов. -JL: Наука, 1969. -429 с.

45. Каган Б.М. Расчет на цифровых вычислительных машинах по дифференциальным уравнениям с периодическими коэффициентами / Б.М. Каган, E.JI. Урман // Электричество. -1961. -№4. -С. 43-48.

46. Калужский Д.Л. Методы анализа многофазных электрических машин / Д.Л. Калужский // Электричество. -1998. -№2. -С.38-43.

47. Кантер В. К. Параметры и характеристики явнополюсных синхронных машин с насыщенным магнитопроводом в симметричных установившихся режимах / В.К. Кантер. -Рига: Зинатне, 1983. -255 с.

48. Кац Д.М. Принципы регулирования режима и использования подземных вод в орошении. В кн. "Некоторые вопросы развития мелиорации в СССР" / Д.М. Кац.-М.: Колос, 1975. -С. 76-89.

49. Киркин Б.И. Определение пусковых характеристик синхронных двигателей / Б.И. Киркин, JI.C. Линдорф. // Электричество. -1964. -№6. -С. 63-68.

50. Коник Б. Е. Методы расчета пусковых характеристик явнополюсных синхронных двигателей / Б.Е. Коник. // Электричество. -1950. -№2. -С. 60-65.

51. Конкордиа Ч. Синхронные машины. Переходные и установившиеся процессы / Ч. Конкордиа. -M.-JL: Госэнергоиздат, 1959. -272с.

52. Кононенко Е.В. Электрические машины (Спец. курс) / Е.В. Кононенко, Г.А. Сипайлов, К.А. Хорьков.-М.: Высш. шк., 1975. -279с.

53. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. 3-е изд., перераб и доп / И.П. Копылов. -М.: Высш шк., 2001. -327с.

54. Копылов И. П. Применение вычислительных машин в инженерно-экономических расчетах (Электрические машины) / И.П. Копылов. -М.: Высш. шк., 1980.-256с.

55. Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. — М.: Наука, 1977. 831 с.

56. Костенко М. П., Пиотровский JI. М. Электрические машины. Изд. 3-е, ч.2 / М.П. Костенко, JIM. Пиотровский. -JL: Энергия, 1973. -648с.

57. Крылов O.A. Математическая модель синхронной машины с двумя трехфазными обмотками, сдвинутыми в пространстве / O.A. Крылов // Электричество. -1989. -№3. -С. 63-68.

58. Крюковских Ю.А. Автоматизация оросительных насосных станций / Ю.А. Крюковских // Механиз. и электриф. с.х. -1997. -№1. -С. 18-21.

59. Лайбль Т. Теория синхронной машины при переходных процессах / Т. Лайбль. -М.: Госэнергоиздат, 1957. -168 с.

60. Линдорф Л. С. Автоматизация самозапуска синхронных двигателей насосных станций / Л.С. Линдорф, И.С.Маршак // Промышленная энергетика. -1963. -№3. -С. 11-16.

61. Линдорф Л.С. Улучшение условий ресинхронизации синхронных двигателей поршневых компрессоров / Л.С. Линдорф, А.Х. Хоренян, Л.И. Ротенберг // Промышленная энергетика. -1972. -№ 4. -С. 10-13.

62. Линдорф Л.С. О допустимости несинхронного включения синхронных двигателей / Л.С. Линдорф, М.И. Слодарж. // Промышленная энергетика. -1971. -№10. -С. АЪ-А1.

63. Листов П.Н. Применение электрической энергии в сельском хозяйстве: Справочник / П.Н. Листов. -М.: Колос, 1974. -710 с.

64. Лищенко А.И. Синхронные двигатели с автоматическим регулированием возбуждения / А.И. Лищенко. -Киев: Техника, 1969. -192 с.

65. Лищенко А.И. Бесконтактные синхронные машины с автоматическим регулированием возбуждения / А.И. Лищенко. -Киев: Наукова думка, 1980.-233 с.

66. Логинов С.И. Технико-экономическое сопоставление синхронных двигателей с различными системами возбуждения / С.И. Логинов // Изв. вузов. Электромеханика. -1963. -№7. -С.46-48.

67. Логинов С. И. Системы возбуждения синхронных двигателей / С.И. Логинов // Электротехника. -1966. -№6. -С. 25-28

68. Логинов С. И. Исследование синхронного двигателя смешанного возбуждения: Сб. работ по вопросам электромеханики / С.И. Логинов. // Электроэнергетика. -1961. -№6.

69. Логинов С. И. Исследование систем возбуждения синхронных двигателей с двухобмоточными компаундирующими трансформаторами: В кн. «Расчет и исследование систем возбуждения синхронных машин» / С.И. Логинов -М.: Изд-во АН СССР, -1963. -226с.

70. Логинов С. И. и др. Исследование и расчет системы возбуждения синхронного двигателя с трехобмоточным трансформатором и полупроводниковыми выпрямителями: Сб. по вопросам электромеханики / С.И. Логинов // Электроэнергетика и электромашиностроение. -1963.

71. Лопатченко A.B. Исследование массогабаритных показателей специального электропривода насосов в мелиорации / A.B. Лопатченко, И .Г. Стрижков, E.H. Начинкин // Тр. / КСХИ. -1982. Вып. №215 (243). -С. 59-66.

72. Лопатченко А.В. Использование синхронных двигателей для привода насосных установок рисовых систем / A.B. Лопатченко, И.Г. Стрижков, E.H. Начинкин // Тр. / КСХИ. -1985. Вып. №224(252). -С. 3-8.

73. Лупкин В.М. Теория несимметричных переходных процессов синхронной машины / В.М. Лупкин. -Л.: Наука, 1985. -148с.

74. Лупкин В.М. Аналитическое решение линейных дифференциальных уравнении вентильного двигателя / В.М. Лупкин // Электричество. -1981. -№6. -С. 22-31.

75. Лупкин В.М. Аналитическое решение линейных дифференциальных уравнений двухфазного короткого замыкания синхронной машины без демпферной обмотки / В.М. Лупкин // Изв. вузов. Электромеханика. -1982. -№3. -С. 259-266.

76. Лупкин В.М. Аналитическое решение уравнений вентильного двигателя / В.М. Лупкин // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. -1981. -№ 3. -С. 80-88.

77. Лупкин В.М. Двухфазное короткое замыкание синхронной машины с демпферной обмоткой / В.М. Лупкин // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. -1980. -№5. -С. 61-68.

78. Лупкин В.М. Новое решение уравнений трехфазного короткого замыкания синхронной машины / В.М. Лупкин // Электричество. -1981. -№11.-С. 50-53.

79. Лупкин В.М. Обобщение методов приведения и аналитического решения уравнений несимметричных электрических машин / В.М. Лупкин // Электричество. -1985. -№2. -С. 22-29.

80. Лупкин В.М. Решение линейных дифференциальных уравнений двухфазного короткого замыкания синхронной машины / В.М. Лупкин // Электричество. -1980. № 2. -С. 31-36.

81. Лупкин В.М. Теория несимметричных переходных процессов синхронной машины / В.М. Лупкин. -Л.: Наука, 1985. -148 с.

82. Лютер P.A. Расчет синхронных машин / P.A. Лютер. -Л.: Энергия, 1979.-270 с.

83. Мартыненко И.И. Проектирование, монтаж и эксплуатация систем автоматики / И.И. Мартыненко. -М.: Колос, 1981.-286 с.

84. Овчаров В.В. О повышении надежности электродвигателей насосных станций орошения / В.В. Овчаров, В.Н. Евтушенко, Л.И. Орел. -Киев: Наукова думка, 1982. -С. 25-27.

85. Павлюк К.С. Пуск и асинхронные режимы синхронных двигателей / К.С. Павлюк, С. Беднарек. -М.: Энергия, 1971.-271 с.

86. Патент РФ 2141713, МКИН02К 17/26, 17/12. Синхронно-асинхронный двигатель / Стрижков И.Г. и др.; опубл. 20.11.99. в БИ №32.

87. Патент РФ 2141714, МКИ Н02К 17/26,17/14. Двухскоростной синхронно-асинхронный двигатель / Стрижков И.Г. и др.; опубл. 20.11.99. бюл. №32.

88. Плахтына Е.Г. Математическое моделирование электромашинно-вентильных систем / Е.Г. Плахтына. -Львов: Вища школа. 1986. -164 с.

89. Попов В.И. Электромашинные совмещенные преобразователи частоты / В.И. Попов. -М: Энергия, 1980. -176 с.

90. Постников И. М. Годограф тока и универсальная схема замещения синхронных явнополюсной и параметрической машин / И.М. Постников // Электричество. -1980. -№8. -С. 79-81.

91. Постников И.М. Обобщенная теория и переходные процессы электрических машин / И.М. Постников. -М.: Высш. шк., 1975. -319 с.

92. Сандлер A.C. Динамика каскадных асинхронных электроприводов / A.C. Сандлер, Л.М. Тарасенко. -М.: Энергия, 1977. -200 с.

93. Серый И.М. Программирование для цифровых вычислительных машин расчетов электромеханических переходных процессов синхронного двигателя / И.М. Серый // Изв. вузов. Электромеханика. -1963. -№4.-С. 237-241.

94. Сивокобыленко И.Ф. Управление возбуждением синхронного двигателя в режимах пуска и ресинхронизации / И.Ф. Сивокобыленко, Г.В. Краснокутская // Электричество. -1998. -№2. -С. 44-48.

95. Сивокобыленко В.Ф. Определение параметров схем замещения асинхронных и синхронных двигателей / В.Ф. Сивокобыленко, B.C. Гармаш // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. -1982. -№ 5. -С. 154-159.

96. Слодарж М.И. Режимы работы, релейная защита и автоматика синхронных электродвигателей / М.И. Слодарж. -М.: Энергия, 1977. -216 с.

97. Сипайлов Г.А., Лоос A.B. Математическое моделирование электрических машин (АВМ) / Г.А. Сипайлов, A.B. Лоос. -М.: Высш. шк., 1980. -176с.

98. Старик Д.Э. Как рассчитать эффективность инвестиций / Д.Э. Старик. -М.: Финстатинформ, 1996. -90 с.

99. Стрижков И. Г. Синхронный двигатель с двойной якорной обмоткой для привода мелиоративных насосов: дисс. . канд. техн. наук / И. Г. Стрижков; Челяб. гос. агроинж. ун-т. -Челябинск, 1983. -173 с.

100. Стрижков И.Г. Бесконтактное возбуждение синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой / И.Г. Стрижков // Тр. / КубГАУ. -1995.-Вып. №346(374). -С. 94-103.

101. Стрижков И.Г. Особенности пуска синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой / И.Г. Стрижков, E.H. Начинкин // Тр. / КСХИ. -1980. -Вып. №196(224). -С. 90-96.

102. Стрижков И. Г. Математическое описание синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой / И.Г. Стрижков // Тр. / Челяб. гос. агроинж. ун-т. -1991.-С. 10-18.

103. Сыромятников И. А. Режимы работы асинхронных и синхронных электродвигателей / И.А. Сыромятников. -М.: Госэнергоиздат, 1963. -588 с.

104. Тафт В.А. Электрические цепи с периодически изменяющимися параметрами и переходные процессы в синхронных машинах / В.А. Тафт. -М -Л.: Изд-во АН СССР, 1958. -103 с.

105. Трещев И.И. Методы исследования электромагнитных процессов в машинах переменного тока / И.И. Трещев. -Л.: Энергия, 1969. -235с.

106. Трещев И.И. Электромеханические процессы в машинах переменного тока / И.И. Трещев. -Л.: Энергия, 1980. -344с.

107. Трубин А.Н. Бесконтактный синхронный двигатель / И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин, С.Л. Коляда // Энергосберегающие технологии и процессы в АПК: материалы науч. конф./ КубГАУ. -Краснодар, 1999. -С. 34-36.

108. Трубин А.Н. Двухскоростные синхронно-асинхронные двигатели / И.Г. Стрижков, С.Л.Коляда, A.B. Лайко, С.И. Стрижков, А.Н. Трубин // Тр. / КубГАУ.-2000.-Вып. № 381(409). -С. 35-44.

109. Трубин А.Н. Блок «трансформатор-двигатель» / И.Г. Стрижков, С.И. Стрижков, А.Н. Трубин // Тр. / КубГАУ.-2000.-Вып.381(409). -С. 157-162.

110. Трубин А.Н. Оптимизация устройства управления пуском СДДЯ /А.Н. Трубин // Энергосберегающие технологии и процессы в АПК: материалы науч. конф. / КубГАУ. -Краснодар, 2000. -С. 56-58.

111. Трубин А.Н. Специальные электродвигатели для электротехнических комплексов орошаемого земледелия / И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин, С.И. Стрижков // Тр. / СГАУ. -Ставрополь, 2001. Вып.№ 421(506). -С. 114-116.

112. Трубин А.Н. Синхронно-асинхронные двухскоростные электродвигатели / И.Г. Стрижков, С.И. Стрижков, А.Н. Трубин // Электромеханические преобразователи энергии: материалы науч. конф. / КВАИ. -Краснодар, 2002. -С. 86-88.

113. Трубин А.Н. Частотное регулирование скорости синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой / И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин, E.H. Чеснюк // Энергосберегающие технологии и процессы в АПК: материалы науч. конф. / КубГАУ. -Краснодар, 2002. -С. 83-36.

114. Трубин А.Н. Математическая модель процесса прямого пуска синхронного двигателя с двойной якорной обмоткой/ А.Н. Трубин // Электромеханические преобразователи энергии: материшш третьей межвузовской науч.-метод. конф. / КВАИ. Краснодар, 2004. -С.58-60.

115. Трубин А.Н. Синхронные двигатели с двойной якорной обмоткой / И.Г. Стрижков, А.Н. Трубин // Электроэнергетические комплексы и системы: материалы науч.-практ. конф. / КубГТУ. Краснодар, 2005. -С. 120-123.

116. Фабрикант В.Л. Основы теории построения измерительных органов релейной защиты и автоматики / В.Л. Фабрикант. -М.: Высш.шк., 1968. -267 с.

117. Фабрикант В.Л. Элементы устройств релейной защиты и автоматики энергосистем и их проектирование: Учебное пособие для втузов. -2-е изд., испр. и доп. / В.Л. Фабрикант, В.П. Глухов, Л.Б. Паперно. -М.: Высш. шк., 1974.-472 с.

118. Федосеев А. М. Основы релейной защиты / A.M. Федосеев. -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961.-440 с.

119. Ферронин В. К. Измерение механических напряжений в деталях электрических машин методом электрических тензометров сопротивления / В.К. Ферронин // Сборник «Электросила». -1949. -№7. -С. 28-30.

120. Фильц Р.В., Глухивский Л.И., Лябук H.H. Расчет характеристик и процессов явнополюсных синхронных машин / Р.В. Фильц, Л.И. Глухивский, H.H. Лябук // Электричество. -1977. -№2. -С. 15-23.

121. Чиликин М.Г. Общий курс электропривода / М.Г. Чиликин. -М.: Энергия, 1971.-432 с.

122. Методы и результаты экспериментального исследования механических усилий в стальных конструкциях гидрогенераторов в сб. «Экспериментальное изучение механических усилий в гидрогенераторах» / под ред Ю. М. Элькинда- М.: Госэнергоиздат, 1957. -116 с.

123. Янко-Триницкий А.А. Электромеханические переходные процессы в синхронных машинах / А.А. Янко-Триницкий // Электричество. -1957. -№8. -С. 16-21.

124. Barbuiesku Е. Numerical modeling of a synchronus machine taking into account the rotor movement / E. Barbuiesku // Proc. 4th Int. Conf. Optimiz. Elec. and Electron. Equip., Brasov, May 12-14,1994. Vol. 3. -Brasov, 1994. -P. 283-288. -Англ.

125. Park R. Two Reaction Theory of Synchronous Machines, Generalised Metod of Analysis, t.l. / R. Park. TAIEE, 1929. -716 p.