автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Асинхронные электроприводы с полупроводниковыми преобразователями частоты
Автореферат диссертации по теме "Асинхронные электроприводы с полупроводниковыми преобразователями частоты"
' 1 ила I!
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ШРЕЙНЕР РУДОЛЬФ ТЕОДОРОВИЧ
АСИНХРОННЫЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДЫ С ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ЧАСТОТЫ
(мтетпт!гсес;<ое моделирование, оптимизация режлмоз, структуры систем управления)
Специальность 05.09.03 электротэхиичэскиэ комплексы л системы, агкючал нх управление и регулирование
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой стэпени доктора технически* наук
На правах рукописи
'¿осквя 1930
Работа выполнена но кефедрз "Электропрнсод к автоматизация промшленных установок" Уральского политехнического института ни.С.Ц.Кирова к на кафедре "Микропроцессорная управлякцая вьгаи-слительная техника" Свердловского кнкенерно-падагогического института.
О^лциельныо оппоненты - доктор технических наук, профессор
АНДЕРС В.И.
доктор технических наук, профессор ШАКАЕЯН В.Г.
доктор технических наук, профессор ШИРАГО Б.И.
Ведущее предприятие - Научно-исследовательский институт
производственного объединения "Харьковский электромеханический завод" (НИИХЭЛЗ)
Защита состоится "/5*" 1991 года, б
час*, в вуд. М-2/4 . на заседании специализированного совета ¿¡053.16.04 при Московском ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетическом институте.
Отзывы в двух экземплярах, заверенных початью, проспи направлять по адресу: 105835, ГСП, Москва, Е-250, Красноказарменная улица, д.14, Ученый совет МЭИ.
С диссертацией поено ознакомиться в библиотеке МЭИ.
Автореферат разослан " / / " «й-ЗИ^г/З Я 1991 года.
Ученый секретарь специализированного совета Д 053.16.04 /?
доцент, канд.техн.наук Э.А.КИРЕЕВА
г,з
— ' - 0Б1ДЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАВ(УШ
'• ;
'Актуальность работы. Современной тенденцией развития автоматизированного электропривода является :се более широкое внедрение в различные отрасли народного хозяйства регулируемых электроприводов переменного тока с зороткозамкнутими зеинхронньми электродвигателями и полупроводниковыми преобразователями частоты. Эта тенденция определяется совершенствованием технологических процессов, ростом требования я электроприводу з отношении технического уровня, энергетических и технологических показателей н базируется на совершенствовании силовой полупроводниковой преобразовательной техники и средств управления двигателями переменного тока. Она выдвигает в качестве актуальной и перспективной проблему разработки теории асинхронных электроприводов с частотным управлением, направленной на улучшение их технико-экономлчзених характеристик за счет оптимизации режимов работы электропривода и реализации этих режимов с помощь!) высококачественных систем управления электроприводами с различны;«! типами полупроводниковых преобразователей частоты.
Различные аспекта проблемы частотнорегулкруемых электроприводов переменного тона рассматривались на многих всесоюзных науч-но-то;иических конференциях по электроприводу а преобразовательной технике, всесоюзных конференциях яо автоматическому управлению, всемирном электротехническом конгресса в г.Москве, тематических международных и отечественных конферзщщях и совещаниях. Еэ актуальность отмечается з материалах и итоговых документах указанных научно-технических форумов, проблемных докладах и статьях ведущих специалистов з области автоматизированного электропривода и преобразовательной техники. 3 теоретическом аспекта данной проблемы отмечается взкноз значение дальнейшего развития иатэаатичес-зих моделей и ^етодоз знагиза процессов з системах Лполупроводни~ коЕий 1фзобразоватоль-дп!5гатодья, исследования оптимальных процессов и разрябот::и :;этэдоэ оптгнмзации релшов электроприводов раз-дичного назначения, сгапэоз структур »¡юоиоазчоственных спстеа частотного управления зспжронния! зле:;?ропризодаии.
Проблк:г.т::::з ч.ютот.чорэгуяпрузмнх электроприводов посзпдсно знэчмтзяьноа полачгстзо оточествеккцх и сарубегных публикаций. Вместе с тс'з уро?'?нь тоорзтичзского пссяодогагая отмэчокних р«гэ вопросов не удоглот.соряэ? л полкой '.'сро трзбогзнпг« прзгпно:. По -¿э-ро рзглтая проблеем гез боззз очевидна лр'-тачзегая необходимость ~:С.".:1Т1?::0!-:0.': "з-'х-бс?.."! вопросов упр.::'."*, ;л ¿син.сропн'т «згтро-
приводами с позиций получения прогнозируемых статических и динамических характеристик и оптимизации режимов рвботы электроприводов с различными типами полупроводниковых преобразователей частоты. Этой проблеме посвящена представленная работа.
Цель работы и задачи исследования. Направленность и содержание диссертационной работы определялись заданиями головных организаций Министерства электротехнической промышленности СССР в области электропривода и преобразовательной техники - НПО "Электропривод" (г.Москва), 110"Преобразователь" (г.Запорожье) и других организаций отрасли. Диссертационная работа представляет комплексное исследование, направленное на создание теории оптимизированных асинхронных электроприводов с частотным управлением и приложение этой теории к построению высококачественных электроприводов на базе различных видов полупроводниковых преобразователей частоты.
Этой целью определяется следующие основные задачи исследования: I. Анализ теоретических предпосылок к созданию оптимизированных асинхронных электроприводов с прогнозируемыми свойствами,Уточнение проблематики исследования нв основе выявления наиболее сущест -венных факторов достоверности теории и определения рациональных путей решения проблемы.
2. Разработка уточненных универсальных и упрощенных специализированных математических моделей силовой части электропривода для исследования и решения задач оптимизации, синтеза автоматических управляющих устройств и анализа динамики систем управления с учетом вшеотмеченных факторов.
3. теоретическое обобщение и развитие научного направления, связанного с оптимизацией режимов работы частотнорегулируемых асинхронных электроприводов различного назначения по энергетическим и динамическим показателям.
4. Разработка структур оптимизированных систем управления, методик синтеза автоматических управляющих устройств и особенностей построения высококачественных систем управления асинхронными электроприводами на базе полупроводниковых преобразователей частоты с автономными инверторами напряжения, тока и непосредственных преобразователей частоты. Разработка рекомендаций по типовым структурам систем с прогнозируемыми свойствами, рациональным законам и унифицированным устройствам управления, по вопросам расширения диапазона и повдаения качества регулирования.
5. Разработка вопросов реализации систем управления электроприводами, создание и исследование экспериментальных макетов и
опытных образцов, проверка и использование результатов исследования при разработке и освоении предприятиями отрасли комплект -ных чнстотнорегулируемых асинхронных электроприводов.
Методы исследования.В теоретическом исследовании использованы методы аналитической теории электрических машин переменного тока, полупроводниковых преобразователей частоты и систем автоматического управления, методы математической теории оптимального управления, линейной алгебры и аналитической геометрии, методы математического моделирования исследуемых объектов на аналоговых и цифровых вычислительных машинах. Для получения исходных денных, проверки и уточнения результатов теоретического анализа проводились экспериментальные исследования на моделях, лабораторных и опытно-промышленных установках.
Представленная работа характеризуется методологическим единством подходов к моделировании элементов электроприводе и к построению систем управления электроприводами с различным типами полупроводниковых преобразователей частоты.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- на основе анализа теоретических предпосылок к созданию оптимизированных асинхронных электроприводов с прогнозируемыми свойствами выявлен комплекс наиболее существенных факторов достоверности теории, сформулированы рациональные принципы подхода к построению высококачественных систем управления асинхронндаи электроприводами и дана их классификация;
- обоснованы и разработаны основные этапы построения моделей насыщенных машин переменного тока на базе анализа плоскопараллельного поля в поперечном сечении, формулировки понятий о намагничивающих и нейтральных составляющих токов и разделения потоков рассеяния. Резработана геометрическая интерпретация моделей в трехмерных точечном и векторном пространствах с ортогональным базисами, систематизирована процедура преобразования координат и приведения переменных я общему базису, предложены трехмерные самоориентирующиеся модели и алгоритмы их ориентации. Получены различные варианты уравнений насвденных машин, разработаны и проанализиро -ваны структурные схемы моделей асинхронных двигателей как объек -тов управления;
- разработана универсальная модель системы ПЧ-АД с автономным инвертором напряжения, предложен и разработан координатный подход х анализу моделей и режимов управления системами ПЧ-АД,дано обоснование эквивалентных непрерывных моделей,разработаны ана-
лотовые и цифровые реализации моделей на персональных ЭВМ. Некоторые из моделей реализованы в виде оригинальных устройств, защищенных авторскими свидетельствами;
- разработана теория оптимальных процессов в асинхронных электроприводах с частотным управлением, включающая:
а) обобщенную постановку многокритериальной задачи, позволившую впервые подойти с единых позиций к исследованию оптимальных стационарных режимов работы и выбору рациональных законов частотного управления с учетом особенностей асинхронных двигателей, применяемых на практике различных типов полупроводниковых преобразователей частоты, заданной совокупности ограничений и многоплановости требо -ваний к электроприводам рабочих ыаиин;
б) разработку модели объекта, сводящей задачу оптимизации стационарных режимов многомерной системы к одномерной по управлению,теоретическое и экспериментальное исследование экстремальных характеристик и анализ эффективности законов частотного управления системами ПЧ-АД не базе полупроводниковых преобразователей частоты с непосредственной связью, автономными инверторами тока и напряжения;
в) разработку алгоритмов поиска оптимальных управлений с уча -том ограничений, расчета рациональньх законов частотного управления, рабочих характеристик электроприводов и вопросов их реализации в системах управления;
г) разработку подхода, постановку и решение задач оптимизации динамических режимов, сочетающих факторы достоверности моделей,обоснованности критериев и ограничений, а также эффективность использования вариационных методов математической теории оптимального управления применительно к частотнорегулируемым асинхронным электроприводам;
д) разработку алгоритмов расчета в исследование закономерностей оптимальных переходных процессов. На основе предложенного подхода впервые доказана возможность достаточно строгЬго решения задач оптимизации динамических режимов асинхронных машин с учетом электромагнитных переходных явлений и насыцения. Сформированы качественно новые представления с характере и количественных закономерное -тях оптимальных переходных процессов в асинхронных электроприводах с частотным управлением. Дня основных вариаций технологической задачи (управления скоростью и позиционированием) получены уравнения оптимальных регуляторов и разработаны алгоритмы расчета оптиыаль -ных процессов. Для наиболее важных с практической точки зрения оценок качества функционирования электроприводов впервые получены ре-сения задач об оптимальном быстродействии и о минимизации потерь
энергии с учетом электромагнитных переходных явлений и насыщения;
- на единой методологической основе разработаны структуры зн-сококзчестБешых систем управления асинхронными электроприводами с различны«! типами полупроводниковых преобразователей частоты-с непосредственной связью, с зБТОнсмнти инверторами напряжения и тока, оригинальные элементы которых защищены авторскими свидетельствами СССР. В работа представлены реления, не ¡алевлие к моменту рззрзбо-?::и я публикации энэлогаз в практике;
- разработана теория построения оптимизированных СП асинхронными электроприводами с ориентацией поля, частным случаем которых являются известные системы частотно-токового управления;
- разработана теория преобразователей координат с фазовьм кодированием и даны ее приложения к построения систем векторного управления электроприводами на базе различных типов полупроводниковых прзобрззователей частоты, защищенные авторскими свидетельствами СССР.
Практическая ценность работы. Разработанный комплекс математических моделей пригоден для решения широкого круга задач - оптимизации, синтеза автоматических управляющих устройств а анализа динамики систем управления с учетом основных факторов достоверности теории - нелинейности характеристик намагничивания двигателей, дискретности преобразователей частоты, электромагнитных переходных процессов а системе "преобразователь-двигатель", особенностей режимов автономного и связанного питания обмоток двигателей от преобразо -вателей частоты. Применение этих моделей и разработанных на их основе методик исследования, расчета, наладки и испытаний опытных образцов электроприводов позволило предприятиям-заказчикам повысить эффективность проектирования комплектных электроприводов переменного тока, сократить сроки экспериментальных псследсгани*!их образцов, повысить качество регулирования.
Разработанная гоор:)я олткмэжьных процессов позволяет naf.rn прв-дотьм:э, творотлпост! дсс-гатттс кзрзхтзрисгях! ч опенка запое гга лгюм-лро^г.ч-лч :» гагерспрялсдоз з зяатчпзсяах и ?,:ятм:5ческ:«г рега-г.люлу :лХ><.к > млг -мог; -:ог;ч 'Г;:::' они:':: тл'Л'зль-игу: ■ •:- >: ;с - г.:;"..-:-! -:эг:> .•чсютпзго уи-••• "..::•■'.■< .......> •-.» ; • <■!;•;. • -.чл'":. Л >•••/ -•: - ззучьг.тгч :»;»-
■ • , ■ ■'•-:•.." 1с-
обосновании условий, влияющих на выбор оптимального репения, в сравнительной оценке эффективности различных законов частотного управления, в практическом решении задач оптимизации режимов асинхронных электроприводов с различными типами полупроводниковых преобразователей частоты, в разработке методик расчета рациональных заионоз частотного управления и рекомендаций по их использованию. Полученные результаты расширяют представления об оптимальных статических и динамических режимах асинхронных электроприводов,» использование рекомендаций работы позволяет повысить технико-экономические показатели систем "преобразователь-двигатель".
Разработанные структуры систем управления асинхронными электроприводами на безе преобразователей частоты с непосредственной связью, с автономными инверторами напряжения и тока обеспечивают нормированные процессы управления моментом и скоростью двигателей в сочетании с оптимизацией режимов силовой части электроприводов по энергетическим показателям, а также позволяют повысить быстродействие, улучшить равномерность вращения двигателей и расширить диапазон регулирования скорости электроприводов.
Результаты представленных в диссертации теоретических исследований нашли практическое применение при формировании научно-производственным объединением "Электропривод", как голобной организацией Минэлектротехприбора СССР, технической политики в области создания комплектных электроприводов переменного тока с частотным управлением на предприятиях отрасли. Теоретические положения и результаты, касвющиеся математического моделирования, выбора рациональных режимов, анализа структур и методик расчета, моделирования и настройки регуляторов,а также базирующиеся на теоретических выводах технические решения и рекомендации по построению систем регулирования использованы в следующих разработах организаций-заказчиков:
- серии комплектных частотнорегулируемых электроприводов об-щепромьшленного назначения типа ЭКТ с автономными инверторами тока мощностью 100-400 кВт, разработанной во ВНШпреобразователь и освоенной в серийном производстве ПО "Преобразователь". Разработка выполнена в рамках комплексного плана ВПО "Союзпреобразователь";
- серии комплектных частотнорегулируемых электроприводов второго поколения типа ЭКТ2 с автономными инверторами непряжения мощностью 5-«£Ю кВа (ПО "Преобразователь"). Разработка выполнена в рамках государственной целевой комплексной научно-технической программы 0.Ц.023 "Создание и широкое'использование в народном хозяйстве силовой полупроводниковой техник^;
- системы автоматического регулирования серии комплектных ча-стотнорегулируеыых электроприводов мощностью 315-1250 кВт на базе непосредственных преобразователей частоты, предназначенных для подъемных машин и механизмов горнорудной и угольной промышленности (ШО "Электропривод", в рамках отраслевого комплексного плана);
- комплектного частотнорегулируемого электропривода на основа НПЧ (главного мощностью 1250 кВт и вспомогательного - 825 кВт) стана поперечно-винтовой прокатки труб и сортового проката (НПО "Электропривод");
- при разработке в составе унифицированной блочной системы регуляторов новых специализированных устройств, предназначенных для электроприводов переменного тока (ШО "Электропривод");
- при разработке технического проекта и в опытном образце ВПЧ-2х800/33-100 серии высоковольтных тиристорных преобразователей частоты мощностью 6300 кВт напряжением до 10 кВ (ПО "Преобразователь" ).
Результаты диссертационной работы использованы также при разработке ряда других технических проектов и при создании опытных образцов частотнорегулируемых асинхронных электроприводов различного назначения на базе инверторннх и непосредственных преобразователей частоты в соответствии с заданиямиНП0 "Электропривод", ПО "Преобразователь", ПО "Уралмаш (г.Свердловск), заводов "Элзктровып-рямитель" (г.Саранск), "Кемкабель" (г.Пермь) и других организаций.
Оригинальные технические решения защищены авторскими свидетельствами СССР. Народнохозяйственный эффект от внедрения результатов исследования составил (по долевому участию) 680 тыс.рублей.
Результаты диссертационной работы нашли применение в учебном процессе в Уральском политехническом, Пермском политехническом и Свердловском инзсенерно-педагогаческом институтах, переданы для использования в другие вузы страны.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуздались:
- на семинаре "Проблемы динамики автоматизированных электромеханических систем переменного тока" Научного Совета АН УССР по комплексной проблеме "Научные основы электроэнергетики" (г.Одесса);
- на секции электроприводе и систем автоматического управления Центрального правления НТО энергэтики а электротехнической промъшденности (г.Ленинград);
- на секции автоматизированного электропривода НТОЭ и ЭП при Московском энергетическом институте (г.Москва);
- на кафедре электропривода Уральского политехнического ин-
ститута (г.Свердловск);
- на кафедре электропривода Челябинского политехнического института (г.Челябинск).
Отдельные результаты работы докладывались и обсуждались на четырех всесоюзных конференциях по автоматизированному электроприводу, трех всесоюзных конференциях по проблемам преобразовательной техники, двух всесоюзных совещаниях по автоматическому управлению (технической кибернетике), на ряде проблемноориентированных всесоюзных, республиканских и зональных научно-технических конференций и совещаний в г.г.Баку, Ереване, Запорожье, Киеве, Кишиневе, Ленинграде, Москве, Новом Роздоле, Одессе, Свердловске, Тбилиси, Таллине, Тольятти, Челябинске и др.; представлялись на международном симпозиуме по моделированию сложных систем (Токио, 1971); экспонировались на мевду-народной электротехнической выставке "Электро-77" в г.Москве (ши-рокодиаиазонный транзисторный асинхронный электропривод) и в экс -позициях 1987-1988г.г. на ВДНХ СССР (компьютерные программы).
Публикации, структура, объем работы. По теме диссертации опубликовано 160 работ, в том числе две монографии и 24 изобретения.Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литера -туры (343 наименования) и приложения на 53 страницах. Работа содержит 322 страницы основного тексте, 162 рисунка и 16 таблиц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В первой главе изложены теоретические предпосылки к созданию оптимизированных частотнорегулируемых электроприводов со статическими преобразователями. Формулируются основные принципы построения, определяются наиболее перспективные пути развития таких электроприводов и дается их классификация.
К числу рациональных принципов подхода к построению оптимизированных асинхронных электроприводов с прогнозируемыми свойствами относятся:
1. Математическое описание объекта управления, с помощью которого можно проводить анализ и синтез систем регулирования с учетом насыщения и электромагнитных переходных процессов в двигателе и преобразователе частоты.
2. Применение математических методов теории оптимального управления, позволяющих установить предельные, теоретически достижи -мые показатели исследуемых систем электропривода и изучить основные закономерности оптимальных процессов частотного управления.
3. Рациональный выбор регулируемых величин и их преобразова-
кие к вращающимся и определенным образом ориентированным системам координат. Это значительно упрощает и приближает структуры частотно-регулируемых асинхронных электроприводов к структурам электроприводов постоянного тока, открывает широкие перспективы унификации как методов расчета и проектирования, так средств« алгоритмов автоматического управления электроприводами переменного и постоянного тона на единой основе.
4. Применение принципов автономности регулирования переменных. Это в конечном итоге позволяет, нейтрализовав внутренние, присущие объекту связи мегаду регулируемыми переменными, установить мещду ними новые связи, обеспечивающие оптимальные или близкие к оптимальным законы движения системы.
5. Использование при синтезе структур САУ принципов подчиненного регулирования с последовательной коррекцией, хорояо зарекомендовавших себя в электроприводах постоянного и переменного то;ш.При этом сравнительно просто реализуются выбранные законы изменения регулируемых переменных и обеспечивается их ограничение в пределах, обеспечивающих допустимый режим работы объекта управления.
6. Введение в систему автоматического управления математических моделей элементов объекта, позволяющих воспроизвести значения переменных, трудно поддающихся непосредственному измерению. Развитие данного направления базируется на все более широком использовании средств вычислительной техники, открывающей новые возможности радикального усовершенствования систем управления электроприводами.
При анализе состояния проблемы и сопоставления различных САУ асинхронными электроприводами рассматриваются следующие классификационные признаки:
1) общий состав регулируемых величин и системы координат,вы-бранныа для их представления (задания);
2) способ ориентации систем координат, в которых осуществляется регулирование векторных величин (формирование управляющих воздействий);
3) принципы регулирования переменных в выбранных системах координат и взаимосвязь локальных САР;
4) способ получения информации о координатах состояния управляемого объекта.
В заключении главы Формулируются задачи исследования.
Вторая глава посвящена разработке математического аппарата и построению моделей элементов силовой чести электропривода как объекта оптимального управления. Эти вопросы ремотся на единой исто-
дологической основе путем разработки уточненных математических моделей, структурных схем и геометрических представлений, учитывающих специфику асинхронных двигателей и полупроводниковых преобразователей частоты.
Рациональными принципами построения математических моделй настенных машин переменного тока как элементов исследуемых электромеханических преобразовательных комплексов являются:
1. Гармонический анализ функций распределения вдоль воздушного зазора намагничивающих сил фазных обмоток, результирующей намагничивающей силы и индукции главного магнитного поля в поперечном . сечении машины и выделение основных гармоник этих функций.
2. Разложение мгновенных значений Енешних воздействий (напряжений источников питания) и переменных состояния электромагнитных контуров (токов, потокосцеплений) идеализированной машины на намагничивающую и нейтральную составляющие исходя из степени их участия в создании главного магнитного поля машины.В связи с этим формулируются понятия полных, намагничивающих и нейтральных токов обмоток статора (ротора), 8 также результирующего намагничи -вающего токв, отражающего действие токов всех обмоток с учетом функций распределения намагничивающих сил.
3. Учет насыщения главной магнитной цепи путем установления закона соответствия между основными пространственными гармониками результирующей намагничивающей силы и индукции главного магнитного поля машины. Отсюда следует возможность представления характеристики намагничивания мапины по главному пути в виде нелинейной вектор-функции, связывающей вектор результирующих намагничиваю -ыих токов и вектор главных потокосцеплений. На основе строгого доказательства коллинеарности этих векторов данная вектор - функция выражается с помощью нелинейной сквлярной функции Фт^Фт/^т)» связывающей нормы этих векторов.
4. Разделение потоков рассеяния машины на две составляющие, первая из которых не создает магнитной связи между фазными обмотками статора (ротора) по путям рассеяния, а вторая - создает такую связь. На основе разделения потоков рассеяния получены матричные коэффициенты уравнений модели, дающие теоретическое обоснование факту различия индуктивностей рассеяния машин для токов ненулевой и нулевой последовательностей.
5. Анализ уравнения энергетического баланса настенной машины, на основе которого получены уточненное выражение энергии магнитного поля и формулы электромагнитного момента в форме скалярных произведений векторов состояния электромагнитных нонтуров.
Рис.1. Изображающий вектор токов статора
6. Геометрическая интерпретация переменных исходных вектор -номатричных уравнений модели трехфазной мапины в трехмерном аф£ин-¡г ноя (точечном) пространстве с и -
пользованием прямоугольных декартовых систем координат в сочетании с представлением этих величин радиус-векторами в трехмерном пространстве с соответствующими ортогональными базисами (рис.1).
'В работе показано, что упорядоченные наборы величин, характеризующие на различных этапах преобразования уравнений модели алгебраические вектор-столбцы напряжений, тонов и потокосцеплений обмоток трехфазной мапины, в геометрическом смысле есть координаты соответствующих трехмерных изображающих радиус-векторов в пяти основных базисах. Из них базисы и порождают ортогональные трехмерные системы координат, связанных со статором; базисы Рг и Ь> - с ротором машины; базис Н- вращающуюся систему координат. Процедура преобразования переменных систематизирована мнемонической схемой, для которой получены формулы преобразования координат изображающих векторов и векторов базиса (табл.1). Показано, что в геометрическом смысле разложение переменных на намагничивающую и нейтральную составляющие есть ортогональное проектирование трехмерных мзоб -ражающих векторов на два взаимно-ортогональных подпространства -соответственно двумерное подпространство К т. и одномерное под -
пространство
В трвхмэрном точечном пространстве первому из
них соответствует плоскость поперечного сечения машины, а второму - ось вращения ее вала. Подпространство К0 определяет также ось вращения систем базисных векторов {-г , и Н.
Предложенная геометрическая интерпретация не противоречит общепринятым в литературе представлениям изображающих векторов на плоскости поперечного сечения машины, но уточняет и дополняет их для анализа более широкой гаммы режимов ее работы. Рээроботанныо геометрические представления дают для известных двумерных результирующих векторов токов статора (ротора) более строгое опраделе -нив, квалифицируя их ::эц результирующие венторы нвыагничивятецих токоз статора (ротора) и отличая их от рззультирутацих векторов полита токов. Последнее принципиально важно для анализа наиболее общего случая питания обаотом машины от автономных источников.
7. Автоматическая ориентация систем координат. На основе но-
Оы evtrtHH чхрА/ют Batue, Ы*. пор* балла ¿тары* егс&ш книиж 6empc4 J 6a**sc* Ралмж*м,ч шоб/влжфя» шил ¿exmo&é no Jfár/тюрам Óaéuce йрисм* /VMCnrMfa мил лщрЛ/мат iexmejoé Лшка Koqpfuímm умйааясф*-mtfít ¿exmopci (l'i.r]
Оч °h г.' Ь. r.J Vf'-K "а 4,]' Fs-Kb
О* Oj, о, «Г fi 1 . Ür'^'UrjJ'Utf Ct-ÍA,F. о.'ШФ
О, 0, 0. н- X* 7 vt -{UuU«UuY Vr-\l„U„UrX VrUvf'Uji'Uui Vr'Uji H'AJBJQ, Uj.At(B.lUje'
Oj 0, Ос ь- 3' * .7. tf-lu^v^uj}' c/¿j3.-ei]'rí Ог-Шг Vf-'A, V;'r
0аг Oír Ос, К- í-1 7r r. ^■[«¿чг^Г ЦчйЪ'ч'¿{r't/ZZ- Fr'k\0r ' vZ'ikWi?
ТаВлииа i.
А
М1 з
2 -1 -1 О íl -V3 fi {г ñ
А/х>
eos X SlRX О -siax cojx о О О 1
т
а"21-а
2 •
íljonSfiaioSa'ntxu хоординтп Веитра Vt
Модели | Прео5разр&атели Ь
косрЗи^ат Вектора 1/г
контураб
Рис.2. Мнемоническая схема преобразования коордиквт
вых геометрических представлений разработана теория построения трехмерных свмоориентирующихся моделей, в которых ориентация векторов базиса Н автоматически определяется каким-либо из векторов (внешних воздействий либо переменных состояния электромагнитных контуров) путем ортогонального проектирования вектора на подпростран -ство Для наиболее общего случая питания обмоток машины от
автономных источников определены математические условия и разра -ботаны структурные схемы блоков автоматической ориентации моделей. Отмечены рациональные области применения самоориентирующихся моделей в качестве инструмента анализа динамики машин переменного тока в сложных системах автоматического регулирования, в задачах синтеза оптимального управления и аналитического конструирования регуляторов,а также в системах управления метинами с координатными преобразованиями переменных. На некоторые из реализаций самоориентирующихся моделей получены авторские свидетельства.
На основе сформулированных выае принципов получены уравнения, определяющие динамические модели насыщенной машины в переменных Г^-Ч'г15 Первый вариант модели представляется уравнениями:
р « = Г'Чт - пг«0 ;
рб -и)- рвк~СОк; рк=СЛк-со.
Ф^О + гР,1т=1сС^+игв-15)|; (3)
пг = Кг (вуг,г&).
Здесь Аь (©«),АГ(9 б)-''®трицы преобразования координат;
- векторы преобразованных напряжений, токов и потокосцеп -лений;Кэ . - зависящие от насыщения матричные коэффи-
циенты, определяемые параметрами машины; Фт(Чгп)- характеристика намагничивания; В,С- матричные константы; пт , (О , 0 - электромагнитный момент, угловая скорость и угол поворота вала машины;
, 9К - угловая скорость, скольжение и угол поворота системы координат; Р ^ /¿х ~ симв°л дифференцирования по времени.
Для второго варианта модели дифференциальные уравнения электромагнитных контуров и уравнения связи имеют вид
РМ + иьт = I! с ("г^ % + С(5)
Разработаны и проанализированы'структурные схемы моделей, алгоритмы решения уравнений связи (3) и (5) с учетом насыщения, особенности моделей асинхронню: машин с короткозамкнутым ротором. Результаты исследования характеризуют моделируемый объект как сложную нелинейную многомерную и многосвязную динамическую систему.
Рис.3. Структурная схема модели ЛД При соблюдении принципа единства подхода, методологии и математического аппарата в работе рассмотрены модели систем "преобразователь частоты - асинхронный двигатель" (ГО-ЛД) с автономными инверторами напряжения и асинхронными короткозамкнутыш двигателями.' Разработано математичесг.ое описание, позволяющее исследовать рабочие процессы в системе ЛЧ-АД при произвольных законах управления вентилями инвертора.При этом инвертор описывается уравнениями:
сГХ5 = о;
5 }
Ъ* = ип 4>,
где 1Г1 , Г2 и -коммутационные функции,определяемые в общем случае функциями управления инвертором Р., и ^ , компонентами Еектора полных ЭДС обмоток статора Е^ и напряжением питания инвертора Цп; 0,= рМ 1] - вектор-столбец; Ц0- разность потенциалов точки соединения обмоток статора АД и средней точки источника питания инвертора; 1,, - тон, потребляемый инвертором от источника питания.
Рассмотрены вопросы учета реакции двигателя как элемента нагрузки инвертора. На примера аналоговой реализации показаны особенности моделирования режимов отключения' управляемых вентилей, бестоковых пауз, повторного включения неуправляемых вентилей и других особенностей исследуемых процессов. Показано, что разработанная универсальная модель включает как честные случаи модели системы ПЧ-АД с жесткими законами коммутации, которые описываются уравнениями:
и.
где Фу, = 0}5 М - результирующая коммутационная вектор-функция АМН; = [{а ^б ~ вектор-функция состояния вентилей ин-
вертора; М-матричный коэффициент разложения переменных на симметричные составляющие.
Для. наглядной характеристики преобразования сигналов инвертором в работе дана геометрическая интерпретация преобразования (рис.4) в трехмерном точечном и векторном пространствах с использованием ранее введенных базисов ^ , и Н. При непрерывном изменении координат управляющего вектора V * координаты вектора Ё и , изображающего состояние АИН, определяются вериинами трехмерного куба. Вектор фа , изображающий результирующую коммутационную функцию АИН, образуется путем ортогонального проектирования вектора, состояния на двумерное подпространство По отношению к вактору напряжений на обмотках АД данный зэатор является направляющим. В связи с этим наиболее удобными для наблюдения за механизмом преобразования сигналов инвертором яатяются базисы и Н. Рассмотрены структурные схемы моделей АИН в различных трехмерных ортогональных базисах, а также
Рис .^.Геометрическая интерпретация
в полярных системах координат. Такие модели удобны для анализа дискретных свойств инверторов напряжения и тока, а также для поиска рациональных путей технической линеаризации их фазовых каналов, содержащих нелинейные элементы квантования по уровню. На основе модели в полярных координатах разработано, устройство для расширения диапазона регулирования скорости асинхронных инверторных электроприводов, защищенное авторским свидетельством.
Для системы ПЧ-АД с жесткими законами коммутации разработаны эквивалентные непрерывные модели, отличительной особенностью которых является представление коммутационной функции инвертора не как функции времени, а как функции угла поворота управляющего вектора. Предложенный подход к построению эквивалентных непрерывных моделей дает более корректные предпосылки для построения на их основе систем автоматического частотного управления асинхронны:® элект -роприведами с автономными инверторами.
Рассмотрены некоторые режимы управления с модуляцией выход -ного напряжения инвертора, в том числе режимов ШИМ. Предложен координатный (т.е. связгнный с преобразованием координат) подход, предполагающий нвличие трехмерного управляющего вектора Ц*^ » [и.; и.} ] . воздействующего на вход системы управления инвертором через преобразователь координат. Показано, что моделирование режимов управления инвертором с модуляцией обеспечивается путем воздействия на "¡С , либо 1 - компоненту' управляющего вектора. Рассмотрены примеры, характеризующие влияние этой компоненты на процесс и результат преобразования сигналов инвертором: при постоянстве ; при формировании 11 в виде гармонической функции угла поворота управляющего вектора, либо в виде периодической функции времени. Показано, что при этом достигается управление амплитудой полезной составляющей выходного напряжения инвертора при постоянстве напряжения источника питания АИН. Приведенные примеры подтверждают эффективность координатного подхода к моделированию и исследованию различных режимов управления автономными инверторами. Предложенный подход дает алгоритмическую основу для построения систем управления инверторами в электроприводах переменного тока с координатными преобразованиями регулируемых величин.
На основе представленных выше моделей разработан комплекс алгоритмов и программ, предназначенных для исследования на персональных ЭШ статических и динамических режимов асинхронных электродвигателей при питании их от различных источников.
Рассмотрены вопросы аналитического представления характерис-
тики намагничивания, алгоритмизации и разработки численных методов расчета с учетом насщения характеристик АД при питании от источника напряжения (ИН), источника тока (ИТ) и экстремальных характеристик АД кан объекта оптимального управления. Значительное внимание уделено разработке струнтурных схем и алгоритмов цифровой реализации динамических моделей систем ИН-АД, ИТ-АД, а также универсальной динамической модели системы ПЧ-АД с автономным инвертором напряжения. Приведены результаты работы программ (рис.5), реализующих разработанные алгоритмы на персональных ЭВМ.
Рациональность сформулированных принципов,разработанных подходов и алгоритмов функционирования моделей систем "преобразователь частоты - асинхронный двигатель" подтверждается результатами использования этих моделей в задачах исследования оптимальных процессов, приближенного синтеза и уточненного анализа динамики систем автоматического частотного управления асинхронными электро -приводами, а также результатами экспериментального исследования.
Третья глава посвящена теоретическому обобщение результатов и развитии научного направления, связанного с оптимизацией установившихся и переходных реинмов асинхронных электроприводов с частотным управлением. Обосновываются рациональные подходы, математические модели, постановки и процедуры решения задач-оптимизации исследуемых процессов с учетом таких существенных факторов поведения объекта, как насыщение стали, электромагнитные переходные явления, ограничения по току и напряжению источников питвния.
По своей физической природе и конструктивным особенностям бесколлекторные регулируемые электроприводы переменного тока с асинхронными короткозамкнутыми электродвигателями и современными полупроводниковыми преобразователями частоты обладают большими потенциальными возможностями для создания принципиально новых конструкций рабочих машин, дальнейшей интенсификации и оптимизации производственных процессов, роста производительности и улучшения условий труда, экономии трудовых и энергетических ресурсов.
¡кесте с тем, как объекты управления, эти электроприводы относятся к классу нелинейных многомерных дискретно-непрерывных объектов со сложной специфичной структурой. Поэтому для практического использования отмеченных выле возможностей необходимо располагать высокоэффективными алгоритмами и техническими средствами автоматического управления.
Построение качественных, удовлетворяющих современным требованиям систем управления такими объектами представляет сложную научно-техническую задачу, которая не может получить удовлетворительно-
результаты расчета
вреяя частота т4 n2
напря-1ение
и
ток
статора I
гл.ийгн.
поток р
копеит 1вигат. П
скорость и
г р а i и к переходного процесса
о - скорость. * - кокент, а - ток статора. « - напря1ение
о. . 00 0. ,300 0, .056 -0, ,346 1. 012 0, ,026 0. ,298
4. ,00 0, ,300 0, ,157 0, ,303 0. 992 0. ,071 0. ,281
в, ,00 0, ,300 -0, .040 -0. ,028 0. ,955 0, . 292 0, ,267
12, .00 0. .зоо -0. ,258 -0, , 397 0, ,961 0, ,492 0, ,237
16. ,00 0, ,300 -0, ,213 -0, ,513 0. 933 0, .634 0, ,250
20. .00 0. ,300 0. ,041 0. ,012 0. 948 0, ,810 0, ,244
24. 00 0. ,300 0. 233 0, ,811 0. 947 0. ,991 0. ,241
29. ,00 0. ,300 -0, .137 1, ,041 0. ,922 1. .186 0, .240
32. ,00 0, ,300 -0, .314 -0, ,697 0, ,815 0. ,901 0. ,242
36. ,00 0, ,300 -0, .314 -1. ,252 0. 706 0. ,822 0. .246
40. 00 0. ,300 -0. 132 -0. ,011 0. 619 1, , 129 0, ,252
44. 00 0, ,300 0. .185 1. ,79? 0. ,349 1. ,341 0, .259
48, ,00 0. ,300 0, .266 2. ,308 0. 527 1. ,548 0. .266
52. ,00 0. ,300 0. 011 -0. ,014 0. ззо 1. ,360 0. ,273
36. 00 0. .300 -0. ,157 -2. 407 0. 612 1. ,435 0. ,280
60. ,00 0. ,300 0. .157 -1, ,480 0, ,626 1, ,173 0, ,283
64. .00 0, ,300 0, ,314 0, ,984 0. ,673 1. ,049 0, ,288
68, ,00 0, ,300 0. ,137 1, ,648 0. ,743 0, .939 0, ,289
72. .00 0, ,300 -0. , 137 0, 336 0, ,819 0, ,872 0, ,288
76, ,00 0, ,300 -0, ,314 -0, 993 0. ,889 0. ,696 0, ,283
ВО, ,00 0, ,300 -0, ,157 -1, ,183 . 0. ,938 0, ,632 0, ,276
84. .00 0. ,300 0, ,314 0. ,093 0. ,943 0. , 483 0, .269
88, ,00 0, ,300 0, ,157 0. ,706 0. 916 0. ,643 0. ,263
92. ,00 0, .зоо -0. ,002 -0. ,016 0. 895 0. ,692 0, .258
-.08 -.04 0 .04 .08 .12 16 .2 .24 n
-.6 -.3 0 .3 .6 .9 1.2 1.5 и
-2 -1 0 1 2 3 4 5 i
-.2 0 2 .4 .6 и -
расчет процесса закончен т4
Рис.5. Наброс нагрузки на валу двигателя в системе Ш-АД (Х=120°)
го решения лишь на основе практического опыта и интуиции инженеров. В данном аспекте важное значение имеет разработка теории оптимальных процессов в асинхронных электроприводах с частотным управлением как научно обоснованной платформы для оценки их предельных возможностей и создания^систем электроприводов, наиболее полно удовлетворяющих требованиям различных классов работах машин современного автоматизированного производства.
Как известно, любая оптимальная система строится исходя из достижения экстремальных значений определенных оценок, характеризующих качество ее работы. Выбор оценок качества функционирования электроприводов определяется функциональным назначением и условиями их работы в технологических процессах,В связи с этим представляется целесообразным выделить ДЕе существенно различающиеся группы электроприводов, для первой из которых превалирующими являются статические, а для второй - динамические режимы работы. Эти условия предопределяют различия не только критериев оптимальности, но и подходов, математических моделей, формулировок, методов и результатов решения задач оптимального частотного управления асинхронными электроприводами.
Для электроприводов первой группы разработана обобщенная постановка задачи, позволяющая подойти с единых позиций к исследогя-нию оптимальных стационарных режимов систем ПЧ-АД и к выбору рацио -нальных законов частотного управления с учетом особенностей асинхронных двигателей, различных типов полупроводниковых преобразователей частоты, заданной совокупности ограничений и многоплановости требований к электроприводам рабочих мааин. Задачи оптимизации решаются в рамках подхода, основными элементами которого являются: формализация технологической задачи; формулировка задачи оптимизации как наилучшего решения технологической задвчи; представление объекта управления (ПЧ-АД) как системы, состояние, которой определяется тремя степенями свободы: электромагнитным моментом,скоростью вращения и абсолютным скольжением двигателя; разработка математической модели объекта, приводящей задачу к одномерной по управлению.
Задачи оптимизации стационарных режимов электропривода формулируются и решаются в двух основных постановках. Первая постановка преследует цель оптимизировать режим работы электропривода в заданной точке Хс =» (пяс,СОс), либо совокупности точек из области допустимых состояний (}хс , определяемой условия:«! технологической задачи (рис.6). Для асинхронных электроприводов, выполненных на базе преобразователей частоты с азтономными инверторами напряжения, тока и преобразователями с непосредственной связью сфор-
_ мулирована задача многокри -термальной оптимизации и исследованы функции качества стационарных режимов этих электроприводов.
Исследовались следующие вектор-функции электропривода: асинхронного двигателя
Мд (р ),преобразователя частоты ) и сис -
темы "преобразователь-двигатель" У/пд^]^* )» гДе:
5 3 5 ! Р55^5,ДрА,,0°^А)со51р1} ; (8) Млч^гч^чАч^И^Лрпч^пЧ'005^'} ') (9)
,^ПА={АрпА-31|пд }; ' (10)
X » <пг. СО ) - вектор состояний ЛД, определяемый условием решения технологической задачи:
х = хс; (и)
^ - варьируемый параметр управления, представляющий собой абсолютное скольжение АД. Соответствующая модель объекта представлена рис.6.
Рис.7. Экстремальные характеристики систем ПЧ-АД: о-с А1ГГ; б-с АНН; в-с ШЧ. Х=(1 , 1)
Анализ эффективности законов частотного управления асинхрон-
Рис.б. Постановка задачи оптимизации
ными электроприводами с различными типами полупроводниковых пре -образователей частоты (рис.7) показал, что в качестве приближенных решений.многокритериальной задачи могут быть использованы законы управления по частным критериям и прежде всего - управление по минимуму тока статора двигателя. Технико-экономические показатели систем ПЧ-ДД могут быть повышены путем соответствующего выбора напряжения питания вентильной схемы преобразователя.
Предложены достаточно простые и удобные для практического использования методики расчета рациональных занонов частотного управления и рабочих характеристик оптимизированных электроприводов. В частности, для расчета режимов управления по минимуму тока статора АД получена следующая параметрическая система уравнений,связывающая абсолютное скольжение ji°s и злектромагнитный момент двигателя: _ ^
_-_ • (12>
r " r\/{tm + U)[ + err(z-F)j 5
(is)
г ФтМГЛМ где - варьируемый параметр; f-= —:-——г-вспомогательная
n Lm L СП/гм J
функция; Гр и brg - активное,,сопротивление и индуктивность рассеяния обмотки ротора; - зависящая от насыщения главная индуктивность; 1= относительное значение полной мощности АД в номинальном режиме (Pg Рэм н ). При этом ток статора
«• =; /гуг + Г(еп,+ ега-) Jb-J2 ' (14)
s mV г•¿♦-owjTÖ1
Закон управления по минимуму полных потерь АД при тех же условиях описывается следующей параметрической системой:
F + £н Си С со (кг + Кьц) ' . (15)
(16)
гдек - ; k , k , _ постоянные
c p.y r PJ a rz
коэффициенты, характеризующие распределение потерь (электрических
в обмотке статора, на гистерезис и от вихревых токов) вномиквль -
ном режиме.
Варьирование параметром im позволяет найти соответствующие
законы оптимального управления ^ = (т = ггц . со) .
Теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены алгоритмы решения задач оптимизации систем ПЧ-АД как в открытой области управлений и состоянии, так и при наличии произвольного числа ограничений путем отображения этих ограничений (рис.8) в область управлений и нахождений ыножестра допустимых управлений:
60 ,
О
ОМ "'0./Я 0,01 р Рис.8. Учет ог -раничений
что для денной задачи результат
а/х) - л с^
удовлетворяющих ограничениям по всем I = I, ...,] координатам системы. На основании сформулированных условий разрешимости экстремальной задачи с ограничениями разработана вторая постановка задачи, преследующая цель наиболее полного использования ограниченных энергетических ресурсов привода при его работе в форсированных' режимах. Получены принципиальное и детализированное решения задачи о максимальной перегрузочной способности привода при ограничениях на ток и напряжение источника питания АД (рис.9). Показано, оценки перегрузочной способнобти привода на основе традиционной концепции критических режимовуо-тупаетее строгому решению. Экспериментально доказана возможность реализации найденного-управления в системах с переменнойстрктурой и управляемым скольже -ни ем.
Экспериментально е
подтверждение сформу-Законы управления электроприводом липованных теоретичес-при ограничениях на ток и напря- лированных теоретичес-
жение: ),а,з — 11.53=1, 25, 1.5 ких положений и принципов управления позволяет рекомендовать их для построения оптимизированных асинхронных электроприводов первой группы. Сформулированные задачи оптимального управления в части постановок,структур математических моделей и принципиальных решений задач с учетом ограничений распространяются как на электроприводы переменно-
го тока с асинхронными и синхронными двигателями, так и на системы постоянного тока.
Для асинхронных электроприводов второй группы теоретическое исследование вопросов оптимального управления представляют боль -шие трудности в связи с нелинейностью и высоким порядком дифференциальных уравнений объекта управления. Поэтому решающее значение приобретают вопросы рационального подхода, сочетающего возможности учета основных, наиболее существенных факторов поведения объекта в динамических режимах и реаения задач оптимального управления вариационными методами. С этой целью разработан подход, включающий: представление АД в Еиде объекта, управляющими воздействиями для которого являются полярные координаты вектора токов статора; описание поведения объекта с помощью динамической модели, самоориентирующейся по вектору потокосцеллений ротора; резение вариецион -ной электромеханической задачи с учетом основного электромагнит -ного процесса, связанного с изменением потоносцеплений обмотки ротора и с учетом насыщения главной магнитной цепи АД в соответствии с реальным характером кривой намагничивания; определение по результатам реаения вариационной оядачи законов изменения реальных управляющих воздействий с полным учетом факторов проявления элскт -ромагнитных явлений и насыщения.
На основе разработанного подхода впервые доказана возможность достаточно строгого решения задач оптимизации динамических ре т.и -мов асинхронных машин с учетом электромагнитных переходных явлений и насыщения. Сформированы качественно ноЕые представления о характере и количественных закономерностях оптимальных переходных процессов в асинхронных электроприводах с частотным управлением.
Для основных вариаций технологической задачи применительно к электроприводам второй группы с использованием методов классического вариационного исчисления и принципа максимума получены уравнения оптимальных регуляторов и алгоритмы расчета оптимальных процессов управления скоростью и положением. Для наиболее еэжных с практической точки зрения оценок качества функционирования электроприводов получены решения задач об оптимальном быстродействии и о минимизации энергии потерь с учетом электромагнитных переходных явлений и насыщения.
В частности, оптимальный по быстродействию процесс изменения скорости АД с нелинейной характеристикой намагничивания при ограничении на ток статора описывается следующей системой уравнений:
р фг =-с6г фг + кг гг С05 т? ;
р Ш = Г1 (т - тс) ;
р о- = [кгггф;Ч5- (1 + 2СО52Т?)+ (18)
+ (г1 ^ - эт^ ;
^ 0со З^г ' ->
■
■ где т = кгФг15 81 а 1?" - электромагнитный момент; I макси -мально допустимое значение модуля вектора токов статора;^ -угол между Еекторами тонов статора и потокосцеплений ротора;Фг-. модуль вектора потоносцеплений ротора АД; иг = с±г (фг) ; кг-Кг (Фг) - зависящие от насыщения параметры модели АД.
Первые два уравнения системы (18) относятся к модели объекта, а остальные являются уравнениями оптимального регулятора. Оптимальный процесс изменения скорости определяется решением системы (18), удовлетворяющим заданным граничным условиям СО (0), иСг)^ фг(о)и условию трансверсальности (Т)= + (Т - минимизируе -мое время процесса).
Оптимальные законы изменения во времени координат вектора реальных управляющих воздействий описываются выражениями и5х= (г, со* 15" - Ш^ьт V) 15д- (кгс*г - Ц: рфг)фг;
гд.Е 63 х — СО -+-
П1Г+ 1<ГГГ ф'1 I 5д51а тТ;
Ф^С!^), "О СС), об^Си) и к^СС) - определяются решением системы (18).
Предложенный подход позволяет получить решения задач оптимального управления при использовании других, более сложных мини -мизируемых функционалов.В работе подробно рассмотрена задача минимизации энергии эквивалентных электрических потерь, характеризующих нагрев АД и выражаемых функционалом вида
иэ= ][(г5+КэК2ггг)^- кэйгг^фг(^,фг + 2рфг)]с1т, (20)
о
где кэ - коэффициент греющих потерь.
Оптимальность полученных решений подтверждается их физичес -ким истолкованием, параметрическим исследованием решений,рассмот-
рением частных случаев и влияния различных допущений,анализом эффективности упрощенных законов управления, близких к оптимальным и экспериментальной проверкой полученных результатов.
В результате исследования качественных особенностей и количественных характеристик оптимальных процессов (рис.10) выявлено, что электромагнитные явления существенно влияют на характер процессов, а эффект насыщения проявляется ляль в изменении их количественных характеристик.
0.1
№ о
■1
О) / /» / ч 1 1 1 1
1» -г.! / / / ^ 1 1 ч I
/ / / / / / I I I
4 г.. / / 1— I I Н-
/ / > ' К / / I
/ А- IV I
1/1 У/ ' 1 ' / / / / у г
# и "тО / > ' /Р /X 1А/
/ Г ч // ТУ
// ----
! н> V
2 I \ _|Г т
0,0!
0.1 0.15
а)
о. г
0.25 £.с
Рис.10. Оптимизация динамических режимов:
а-по быстродействию при огрр.ничении на ток; б - по потерям при заданном времени Т процесса; -с учетом,----без учета несыдения
Рациональное предварительное намагничивание АД позволяет в ряде случаев значительно улучшить показатели оптимальных процессов, динамику и энергетику асинхронных частотнорегулируемых электроприводов.
На основании теоретического и экспериментального исследова -ния процессов рекомендуются для практической реализации законы управления с постоянством модуля вектсра токов статора и скольжения вектора токов статора, либо вектора потокосцеплений ротора при оптимальных соотношениях между ними. Полученные с учетом на-
сыцения статические законы управления, оптимизирующие установившиеся режимы асинхронных электроприводов, обеспечивают также близкие к предельным динамические и энергетические показатели электромеханических переходных процессов.
Совокупность изложенных в работе теоретических положений и результатов исследования составляет основы теории оптимальных процессов в асинхронных электроприводах с частотным управлением.Эта теория дает возможность уточненного, более строгого установления пределов, которые могут быть достигнуты в направлении улучшения основных показателей качества функционирования асинхронных электроприводов и рабочих машин, что важно для обоснования и разработки рациональных структур систем управления электроприводами.
Четвертая глава посвящена разработке структур систем частотного управления асинхронными электроприводами. Один из наиболее эффективных путей реализации процессов, близких к оптимальным, базируется на использовании сформулированных выше принципов в рамках структур подчиненного регулирования с координатными преобразованиями переменных. Структуры подчиненного регулирования придают электроприводу комплекс ценных свойств, необходимых для выполнения сформулированных в гл.З технологических задач. Здесь имеются в виду возможности использования электропривода в различных режимах работы (стабилизации, программном, следящем), обеспечение нормированного характера процессов управления моментом,скоростью и углом поворота вала двигателя при отработке управляющих и возмущающих воздействий, эффективное ограничение регулируемых переменных, возможность формирования близких к оптимальным траекторий движения системы при больших изменениях координат, оптимизации возмущенных.движений системы в окрестностях равновесных состояний, автоматическая стыковка процессов управления "в большом" и "в малом" и другие качества. Поэтому основой для разработки структур оптимизированных систем управления асинхронными электроприводами принята структура подчиненного регулирования.
Важными предпосылками организации высококачественных процессов управления асинхронными электроприводами в рамках структур подчиненного регулирования являются введение в состав регулируемых переменных векторов токов статора, потокосцеплений ротора и регулирование этих величин в синхронно-вращающихся системах координат. Координатный подход порождает два основных варианта структур систем векторного управления - известные системы с ориентацией по полю и системы с ориентацией поля, включающие извв-
стные системы частотно-токового управления. В работе анализируются общность, принципиальные различия и пути усовершенствования этих систем.
Обоснована целесообразность введения в системы первого типа разработанных самоориентирующихся моделей объекта. Для построения систем второго типа рекомендуются обращенные модели объекта, ориентируемые по управляющему вектору. Построение этих моделей с учетом насыщения, электромагнитных явлений и возможности учета температурных изменений активного сопротивления обмотки ротора деи-гателя (рис.11) создает необходимые условия для реализации высококачественных процессов управления с оптимизацией режимов привода.
Рис.11. Базовая структура оптимизированного электропривода с нормированными характеристиками
Для оптимизации режимов силовой части электропривода струк -туры систем первого и второго типов дополняются подчиненной регулятору скорости разомкнутой САР электромагнитного момента двига -теля с регулированием по возмущению. Регулятор момента согласует задания для подчиненных ему локэльных САР потокосцеплений и токов с таким расчетом, чтобы в процессе управления моментом машины обеспечить режим силовой части, удовлетворяющей выбранному критерию оптимальности процесса, а также стабилизировать параметры главной САР в условиях работы двигателя с переменным потоком. Для построения регуляторов момента используются модели насыщенных машин (гл. 2,3) и полученные с помощью этих моделей статические законы оптимального управления (рис.12а, кривые I).
Рис.12. Законы управления АД(а)и динамические процессы при различных настройках регулятора момента (б;
Рассмотрены вопросы использования статических законов управления в динамических режимах и предложена норрекция этих законов (рис.12а, кривые 2) исходя из ограничения динамических форсировок тока при больших темпах изменения электромагнитного момента и с учетом особенностей исследованных в гл.З оптимальных динамичесйих процессов.
Предложенные решения являются универсальными в том смысле, что обеспечивают (рис.126) присущие типовым структурам подчинен -ного регулирования нормированные процессы управления "технологи -ческими" координатами привода (моментом, скоростью, углом) в сочетании с оптимизацией "внутренних" координат по выбранному крите -рию качества функционирования электропривода (минимуму потерь в системе ПЧ-АД, минимуму тока и др.). Реализация таких универсаль -ных структур на осново современных средств микропроцессорной техники не представляет принципиальных затруднений. Как показано в работе, оптимизация внутренних координат позволяет существенно (н£ 20-30%) снизить потери энергии не только в статичесних, но и да -намических режимах при отработке электроприводом управляющих« воз мущающих воздействий, связанных с изменением скорости и нагрузки.
Разработана теория построения оптимизированных САУ с ориентацией поля ротора в системе координат с управляемым скольжением, включающая анализ структур, математические модели, методики синтеза регуляторов САР токов статора, потокосцеплений ротора, электромагнитного момента и скорости двигателя, результаты уточненного анализа динамики САУ но цифровой математической модели.
Оригинальные результаты, полученные при синтезе регуляторов токов для САУ с ориентацией поля, применимы и для систем управления асинхронными машинами с ориентацией по пол», а также для систем управления другими машинами переменного тока, что во всех случаях позволяет .упростить систему за счет исключения нелинейных компенсирующих связей.
На единой методологической основе рассмотрены и решены вопросы построения высококачественных систем управления асинхронными электроприводами с различными типами полупроводниковых преобразователей частоты - с непосредственной связью, с автономными инверторами напряжения и тока. Показано, что инверторные преобразователи, содержащие управляемый элемент и фильтр в звенз постоянного тона, требуют введения в САУ дополнительных локальных систем регулирования, либо трансформации внутренней САР исходной структуры. Данные локальные САР целесообразно выполнять не в декартовой,а полярной системе координат, неподвижной относительно статора. Для согласования этих систем с внесшими САР, выполненными во вращающейся декартовой системе координат, предусматриваются соответствующие координатные преобразователи. Таким образом, в отличие от стандарт -ных структур подчиненного регулирования разработанные структуры высококачественных САУ асинхронными электроприводами в общем случае характеризуются совокупностью замкнутых и разомкнутых локальных САР, использующих принципы регулирования по отклонению и по возмущению; выполнением чести локальных САР в неподвижной полярной, а части - во вращающейся декартовой системах координат с соответствующими преобразователями; введением в структуры САР ориентированных моделей объекта, выполняющих ряд важных функций в органи -зации процессов управления; введением регуляторов момента,оптимизирующих режимы работы электропривода.
В связи с существенной нелинейностью и сложностью объекта исследования при разработке структур САУ использовано два варианта моделей, рассмотренных в гл.2. Первый вариант базируется на эквивалентных непрерывных моделях систем ПЧ-АД и используется на этапе приближенного синтеза САУ. Второй вариант строится на безе учитывающих дискретность ПЧ уточненных моделей, аналоговые и цифровые реализации которых использованы на этапе уточненного анализа САУ. Этот этап позволил выявить влияние неучтенных факторов, внести необходимые коррективы в алгоритм функционирования и параметры автоматического управляющего устройства.
Результаты уточненного моделирования и экспериментального исследования разработанных структур полностью подтвердили рациональ-
кость такого подходе.В частности, исследованием САУ электроприводами с АИН выявлен специфический "вибрационный" режим работы преобразователя на малых частотах, создающий возможность значительного расширения диапазона регулирования скорости асинхронных электроприводов с автономными инверторами напряжения. На основе аналогичного подхода исследованы вопросы расширения диапазона регулирования скорости электроприводов с автономными инверторами тока с использованием предложенных методов и устройств амплитудной и фазовой модуляции тока.
Наиболее высокими динамическими показателями и диапазоном регулирования скорости обладают электроприводы-на базе быстродействующих полупроводниковых инверторных преобразователей частоты с ИШ. На основе сформулированных принципов и подходов разработана структура широкодиалазонного асинхронного электропривода, в котором с целью повышения быстродействия и ограничения влияния пульсаций датчиков предложено совмещение, преобразования координа* с КМ преобразованием и автоматическое регулирование полосы пропускания системы с сохранением ее оптимальной настройки. Разработана удобная для анализа и расчета параметров регуляторов эквивалентен модель электропривода как системы автоматического регулирований.-
Определенное структурное сходство САУ электроприводами Постоянного и переменного тока создает предпосылки для их унификации путем дополнения существующих средств управления элементами, специфичными для электроприводов переменного тока. Важнейшие иЭ них -это преобразователи координат. Разработана теория преобразовав -лей координат с фазовым кодированием на несущей частоте и рассмотрены приложения теории к построению электроприводов с различкыми типами ПЧ. Полученные результаты использованы в качестве алгоритмической основы реализации унифицированных управляющих устройств.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований Позволяют рекомендовать разработанные структуры в качестве типовых Для асинхронных электроприводов на базе непосредственных преобразоГа-телей частоты, автономных инверторов тока и напряжения.Оригинальные элементы разработанных структур защищены авторскими свидетельствами.
В пятой главе приводятся примеры реализации САУ асинхронными электроприводами с различными типами полупроводниковых преобразователей частоты на основе разработанных структур и устройств управления. Приводятся характеристики экспериментальных макетов к опытных образцов, разработанных по заданию и совместно с головными предприятия™ Минэлектротехприбора СССР в области электропривО-
а и преобразовательной техники. Разработка унифицированной эле-ентной базы, экспериментальные исследования макетов и стендовые епытания образцов, созданных в НПО "Электропривод" и ВНИИпреоб-азователь с участием ряда других организаций, подтвердили воз-ожность реализации на основе теоретических положений диссерта -ионной работы высококачественных процессов частотного управле -ия асинхронными электроприводеми как с быстродействующими,так и нерционными преобразователями частоты в широком диапазоне мош-:остей и скоростей Еращения двигателей.
В приложении приводятся копии документов, характеризующих спользование результатов диссертационной работы в технических роектах, индивидуальных и серийных разработках комплектных семитонных частотнорегулируемых электроприводов, освоенных предггри-ггиями Минэлектротехприбора СССР, а также другие документы по шедрению результатов исследования.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основные результаты комплексного исследования, выполненного ю заданиям головных организаций МЭТП СССР в области электропри-зода и преобразовательной техники и направленного на создание тео-зии оптимизированных асинхронных электроприводов с частотным управлением и приложение этой теории к построению высококачественна электроприводов на базе различных видов полупроводниковых греобразователей частоты, заключаются в следующем:
1. На единой методологической, математической и понятийной эснове' разработан комплекс математических моделей, пригодных для «следования силовой части электропривода как объекта управления, решения задач оптимизации, синтеза автоматических управляющих устройств и анализа динамики систем управления с учетом основных факторов достоверности теории - нелинейности характеристик намагничивания двигателей, дискретности преобразователей частоты,электромагнитных переходных процессов в системе преобразователь-двигатель, особенностей режимов автономного и связанного питания обмоток двигателей от преобразователей частоты. Рассмотрены аналоговые, а также цифровые реализации моделей на базе персональных ЭВМ,
2. Дано теоретическое обобщение и развитие научного направления, связанного с оптимизацией режимов работы частотнорегули -руемых асинхронных электроприводов различного назначения по энергетическим и динамическим показателям. Разработана теория . оптимальных процессов в асинхронных электроприводах с частотным уп-
рввлением, включающая разработку новых подходов, моделей, постановок и алгоритмов реления задач оптимизации статических и динамических режимов электроприводов, сочетающих учот факторов достоверности моделей, обоснованность критериев и ограничений с эффективностью использования вариационных методов математической теории оптимального управления.В результате теоретического и экспериментального исследования оптимальных процессов и управлений впервые доказана возможность "достаточно строгого решения многокритериальных задач оптимизации статических режимов асинхронных электроприводов с произвольным числом ограничений и задач оптимизации динамических режимов с учетом электромагнитных переходных явлений и насыщения главной магнитной цепи двигателя, оказывающих существенное влияние на оптимальные процессы и управления. Это позволило расширить и уточнить представления об оптимальных режимах и эффективности частотного управления асинхронным электроприводами в системах с различными типами полупроводниковых преобразователей частоты, что обеспечило теоретическую основу повышения технико -экономических показателей асинхронных электроприводов.
3. На единой методологической основе рассмотрены к резаны вопросы построения высококачественных систем управления асинхронными электроприводами'с различными типами полупроводниковых преобразователей частоты. Разработана теория построения оптимизированных САУ асинхронными электроприводами, включающая анализ структур, математические модели, методики синтеза регуляторов и анализ динамики систем методами математического и физического моделирова -шя. Разработанные структуры систем управления асинхронными электроприводами на базе преобразователей частоты с непосредственно! связью, с автономными инверторами тока' и напряжения, включая преобразователи с ИМ, обеспечивают нормированные процессы управле -ния моментом и скорость» двигателей в сочетании с оптимизацией ро глмов силовой части электроприводов по энергетнчоскиа показателе.:, позволяет повысить быстродействие, улувдш» равномерность зрагш -ник двигателей и расширить диапазон рогу/.ирок.н.ш скороегл эаок?-
рОПрИЗОДОБ.
Разработки тяпою.'К структур.!!.*:; рмимГ. .» р^.с-м.'у^и'.'.Л по »»-Г: ти-чимч-'с:.:';: :о^п.' >: . :
иору рациональных р заюго научи? обосиоде.ь прпг.тпя-:: т. розлк к. чаете: гцг:.; у :п;; М , л .и^::, р.!
роприводов, сократить сроки экспериментальных исследований,повысить качество регулирования.
4. Результаты представленных в диссертации теоретических и экспериментальных исследований в области математического моделирования, оптимизации режимов и структур систем управления нашли практическое применение в электротехнической.промышленности при разработке ряда технических проектов, опытных образцов, унифицированной элементной базы и комплектных частотнорегулируемых электроприводов, освоенных в серийном производстве предприятиями отрасли со-значительным экономическим эффектом.
5. Совокупность связанных единством цели и методологии научных положений представленного комплексного исследования может рассматриваться как решение крупной научной проблемы, имеющей южное народнохозяйственное значение - создание аналитической теории оптинвльного управления асинхронными электроприводами с полупроводниковыми преобразователями частоты, на базе которой обес -печено повшение качества проектирования и технического уровня комплектных электроприводов переменного тока, освоенных предприятиями электротехнической промышленности.
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Шубенко В.А., Браславский И.Я., Шрейнер Р.Т. Асинхронный электропривод с тиристорньм управлением. - М.: Энергия, 1957. - 96с.
2. Шрейнер Р.Т., Дуитренко Ю.А. Оптимальное частотное управление асинхроннкли электроприводами. - Кишинев: Штиинца, 1982. - 284с.
3. Шубенко В.А., Шрейнер Р.Т., Мищенко В.А. Оптимизация чес-тотноуправяяемого асинхронного электропривода по минимуму тока
Н Электричество. - 1970. - № 9. - С.23-26.
4. Шрейнер Р.Т. Задачи экстремального частотного управления асинхронными электроприводами I! Асинхронный тиристорный электропривод. - Свердловск: УШ, 1971. - С.92-96,
5. JippPLcatLPn о/ anafo^cse-1 digcioe апс/ Zfc/tfr/c/ computers to ¡.'/?yeit¿¿potion of аулотperj-orrr?o/?ce о/ ¿he eeectromecSianicae S с/stems ¡-vcih yarcogfe sfrcre-ii/re incfuc/i/Tp i/ji/nstor controffec/ ¿r/c/uciior? motors or? с/ efostio memSers /C.Z. Jinanier, At <?. 2/ш/г, SJ7. JCazakt VM K'trpic/ini/roy, / /V Krotcra, G.I. ¿vc/?era,
C.M. Masoevo, У2>. AteFc/ieto*, I.K. ^ocsih; N.I.Tomashevstry;
T. Shreiner , Л/.D Yosenev // JJJCJ? Symposium ■ „ SimuZaiCon of compeex syste/r?- Japan, Токе/о, - /У7/ - September 3-7.
6. Шрейнер Р.Т., Гильдебранд А.Д., Карагодин М.С. НекоторъЬ вопросы оптимального по быстродействию управления частотными асинхронными электроприводами /I Автоматизация электроприводов и оптими зация режимов электропотребления. - Красноярск, 1971. - С.81-90.
7. Управление асинхронным частотным электроприводом при опр& ничениях/Р.Т.Шрейнер, В.Н.Поляков, А.Д.Гильдебранд идр. // Асинхро> ный тиристорный электропривод. - Свердловск, 1971. - С.101-104.
8. Шубенко В.А.,'Шрейнер Р.Т., Гильдебранд А.Д. Управление потокосцеплением ротора асинхронного двигателя при частотно-токовом регулировании // Электричество. - 1971. - № 10. - С.13-18.
9. Шрейнер Р.Т., Гильдебравд А.Д., Карагодин М.С. Оптимально! по быстродействию управление позиционным частотнорегулируемым асинхронным электроприводом в замкнутой по току системе регулирования // Вычислительная техника в конструкторских расчетах машиностроения. -Свердловск: УПЯ, 1972. - С.50-52. .
10. Шрейнер Р.Т., Кривицкий М.Я« Оптимальное по минимуму потерь управление частотнорегулируемым асинхронным электроприводом в механическом переходном процессе / Изв.вузов: Электромеханика.-1972. - № 8. - С.881-8Ъб.
11. Шрейнер Р.Т., Карагодин М.С. Исследование оптимальных п< быстродействию процессов изменения скорости асинхронного двигателя при частотном управлении / Изв.вузов: Электромеханика. -1973.-№ 9. -С. 1013-1019.
12. Шрейнер Р.Т., Гильдебранд А.Д. Оптимальное по быстродей • ствию частотное управление скоростью асинхронного электропривода : замкнутых системах регулирования /Электричество. - 1973. - МО. -С. 22-27..
13. Кротова Л.Н., Шрейнер Р.Т. Математическое описание и ана> лотовое моделирование системы преобразователь частоты-всингронный двигатель с автономным инвертором напряжения / Электроэнергетика и автоматика.-Вып.17.-Кишинев: Штиинца, 1973. - С, 38-50.
14. Шрейнер Р.Т., Поляков В.Н. Экстремальное частотное управл ниеасинхронными двигателями // Электротехнике. - 1973. - №9. -С.10-
15. Шрейнер Р.Т., Кривицкий М.Я. Оптимальное по нагреву упра вление потокосцеплением асинхронной машины /I Электроэнергетика автоматика. - Вып. 19. - Кишинев: Штиинца, 1974. - С.71-81.
16. Шрейнер Р.Т. Оптимальное частотное управление асинхронны ми электроприводами // Автоматизированный электропривод. - Вып.I. Свердловсн, 1974. - С.40-53.
17. Шрейнер Р.Т., Кривицкий М.Я. Оптимальное частотное управ
ение асинхронны?« электроприводом с учетом электромагнитных яв-ений // Электротехника. - 1974. - № I. - С.14-17.
18» Кривицкий М.Я., Шрейнер Р.Т. Оптимальное по нагрзву ча-готное управление асинхронным электроприводом // Динамика систем правления. - 4.1. - Кишинев: Штиинца, 1975. - С.92-111.
19. Шрейнер Р.Т., Кривицкий М.Я. Оптимальное по минимуму по-ерь частотное управление есинхронным электроприводом в электро-зханическом переходном процессе // Изв.вузов: Электромеханика. -Э75.-К» I. - С,75-81.
20.-Шрейнер Р.Т., Федоренко А. А. Система автоматическогоуп-авления асинхронным электроприводом с автономно инвертором наряжения /Динамика систем управления. - 4.1. - Кишинев: Штиинца, 975.-C.I34 -150.
21. Шрейнер Р.Т., Поляков В.Н. К выбору законов частотного правления асинхронными электроприводами // Электроэнергетика и втоматика. - Вып.23. - Кишинев: йгиинца, 1975.-С.3-17.
22. Томашевский Н.И., Шрейнер Р.Т., Федоренно А.А. Анализ и интез систем частотного управления асинхронными электропривода-и с автономными инверторами напряжения // Электротехнике. - 1977. »9.-С.32-35.
23. Оптимизация переходных процессов в режиме стабилизации корости электропривода с помощью управляющей ЦВМ /Р.А.Кулесский .А.Гильдебранд, Р.Т.Шрейнер и др. // Автоматизированный вентиль-ый электропривод. - Пермь, 1979. -С.3-8.
24. Частотнорегулируемые электроприводы массовых серий/П.Д. вдриеико, С.Ф.Буряк, Г.З.Грабовецкий, С.0.Кривицкий, В.А.Скрып-ик, Р.Т.Шрейнер, Б.Л.Коринев, Г.В.Яцук // Автоматизированный элв-тропривод. - М.: Энергия, 1980. - C.I57-I6I.
25. Шрейнер Р.Т., Поляков В.Н. К вопросу оптимизации реки-ов частотнорегулируемых электроприводов при заданном графике на-рузок // Регулируемый электропривод высокоинерционных механизмов.
Кишинев: Штиинца, 1980.-C.II9-I29.
26. Шрейнер Р.Т., Поляков В.Н. Бесконтактный широкорегули -уемый асинхронный электропривод переменного тока. - Кишинев: тиинца, 1981.-С.3-8.
27. Андриенко П.Д., Шрейнер Р.Т., Волков А.В. Динамика двух-онтурной системы регулирования скорости асинхронного двигателя
обратной связью по частоте /Электротехническая промышленность: ер.Электропривод. -1982. - № 9. - С.5-8.
28. Системы регулирования электроприводов с асинхронными ио-
полкительккми двигателями /Л.Х.Дэцкоеский, Б.Л.Коринев, И.В.Lío -лостов, В.А.Скрыпник, Р.Т.Шрейнер / Электротехническая промышленность: Сор.Электропривод. - 1983. - К< 3 (ИЗ). - С.15-20,
29. Крейнер Р,Т., Поляков В.Н., Толстоган В.П. Частогноре -гулируемый асинхронный электропривод механизмов экскаваторов /Тез.докл.Ш Зсесоюзн.науч.-техн.конф,по электроприводу экскаваторов. - г.Новый Роздол, 2-4 окт.1985. - !•!.: Информэлэктро, 1935.
30. Шрейнер Р.Т., Калуцкий Ю.В. Автономный инвертор тока с • выходным фильтром. - М., 1987.-32 с.-Дзп.в Кнфор.юлектро 20.04.67. 754-эт.
31. Шрейнер Р.Т., Кустова Т.В. Применение персональных ЭШ для исследования характеристик асинхронных двигателей / Современные проблемы электромеханики. - И.: МЭИ, 1989.-4,2.-0.146-147.
32. А.с.165816 СССР. Способ бесгрансформаториого статичес -кого преобразования постоянного тока в переменный /Р.Т.Шрейнер.-Б.И., 1964. - № 20.
33. А.с.218991 СССР. Устройство для управления тиристортыи инверторами /В.А.Шубенко, Р.Т.Шрейнер. - Б.И., 1968. - ¡í 18.
34. А.с.309443 СССР. Частотный модулятор /Р.Т.Шрейнер, В.А. Шубенко. - Б.И., 1971. - № 22.
35. А.с.44255ГСССР. Устройство для регулирования скорости асинхронного электродвигателя /Р.Т.Шрейнер, М.С.Карагодин. - Б.И. 1974. - ¡S 33.
35. А.с.453782 СССР. Частотный дискриминатор /Р.Т.Шрейнер, Б.И., 1974. - # 46.
37. А.с.497703 СССР. Одноканальное устройство для сказового управления вентильными преобразователя!« /Р.Т.Шрейнер, 0.В.Посохни. - Б.И., 1975. -р 48.
38. А.с.534842 СССР. Устройство управления п'ороткозэминутки асинхронным двигателем /Р.Т.Шрейнер, А.А.Зедоренко. - Б.И., 1976. -» 41.
39. А.с.501351 СССР. Реверсивный бесконтактный ихогснэратор /Р.Т.Шрейнер, В.М.Скрипников. - Б,И., 1976. - i? 4,
40. А.с,642039 СССР. Частотноупрзвляежй асинхронный элокт-ропривод /Р.Т.Шрейнер, М.Я.Кривицкий, Ю.В,Калуцкий. - Б.И,, 1979;
" 41. А.с.6798713 СССР. Способ измерения угловой скорости вращения /Р.Т.шрейнер, D.В.Калуцкий, Н.Б.&шаов.-Б.И., 1979. -,',= 30. 42. А.с.680129 СССР. Частотнэуправлаемый асинхронный злоэт-
роирисод /Р.Т.Шрейнер, Ю.В.Калуцкий, -.Л,Крив:;цкнй. - Б.И,, 1979. #
43. Л,с.653639 СССР. Электропривод с асинхронной короткоаам-ннутой мапиной /Р.Т.Шрейнер, М.Я.Кривицкий, В.Н.Поляков. - Б.И.,
1979. - № 43.
44. А.с.712759 СССР. Способ измерения угловой скорости вращения/Р.Т.Шрейнер, Ю.В.Калуцкий. -Б.И., 1980. 4.
45. А.с,748790 СССР. Устройство управления инвертором с ии-ротно-импульской модуляцией /Р.Т.Шрейнер, З.Н.Поляков. - Б.И.,
1980. -}? 26.
46. А.с.754628 СССР. Устройство для преобразования коорди -нат асинхронного электропривода /Р.Т.Шрейнер, М.Я.Кривицкий.В.Н. Поляков. - Б.И., 1980.-» 29.
47. А.с.720653 СССР. Устройство для регулирования скорости электродвигателя переменного тока /П.Д.Андриенко, Р.Т.Шрейнер, А.В.Волков и др. - Б.И., 1980. -Р 9.
48. А.с.760374 СССР. Устройство для регулирования скорости асинхронного электродвигателя /А.В.Волков, Р.Т.Шрейнер, П.Д.Андриенко, А.Г.Николов. - Б.И., 1980. - № 32.
49. А.с.847477 СССР. Устройство для преобразования коорди -нат рабочих электрических параметров электропривода переменного тока/Р.Т.Шрейнер, В.Н.Поляков. - Б.И., 1981.-»26.
50. А.с.851717 СССР. Электропривод переменного тока /А.В. Волков, Р.Т.Шрейнер, П.Д.Андриенко. - .Б.И., 1981.-№28.
51. А.с.911352 СССР, Устройство для измерения активной (реактивной) составляющей многофазного тока /Р.Т.Шрейнер, М.Я.Кри -вицкий, А.М.Костыгов. - Б.И., 1982. - Я 9.
52. А.с.955474 СССР. Устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя /Р.Т.Шрейнер, Ю.В.Калуцкий. - Б.И., 1982. - Р 32.
53. А.с.1064414 СССР. Частотноуправляемый асинхронный электропривод /Р.Т.Шрейнер, Ю.В.Калуцкий. -Б.И., 1983.-№48.
54. А.с.1129711 СССР. Частотноуправляемый асинхронный электропривод /Р.Т.Шрейнер, Ю.В.Келуцкий. - Б.И., 1984.-» 45.
55. А.с.1264289 СССР. Частотноуправляемый асинхронный электропривод /Р.Т.Шрейнер, Ю.В.Калуцкий. - 386.-» 38.
Заказ Бесплатно
Типогрпфля .'.:ЗИ, Красноказарменная, 13
-
Похожие работы
- Синхронизированный асинхронный электропривод с частотным управлением
- Синхронный реактивный электропривод с независимым управлением по каналу возбуждения и предельными характеристиками по быстродействию и перегрузочным способностям
- Разработка крановых асинхронных электроприводов с импульсным управлением в цепи выпрямленного тока ротора
- Системы асинхронного электропривода с частотно-параметрическим управлением
- Частотно-регулируемые асинхронные двигатели для экскаваторов
-
- Электромеханика и электрические аппараты
- Электротехнические материалы и изделия
- Электротехнические комплексы и системы
- Теоретическая электротехника
- Электрические аппараты
- Светотехника
- Электроакустика и звукотехника
- Электротехнология
- Силовая электроника
- Техника сильных электрических и магнитных полей
- Электрофизические установки и сверхпроводящие электротехнические устройства
- Электромагнитная совместимость и экология
- Статические источники электроэнергии