автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Асинхронный электропривод крановых механизмов с дроссельным регулированием скорости

На правах рукописи

Шишков Александр Николаевич

АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД КРАНОВЫХ МЕХАНИЗМОВ С ДРОССЕЛЬНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ

СКОРОСТИ

Специальность 05 09 03 - "Элапротехническяе комплексы и системы"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск 2007

003162582

Работа выполнена на кафедре «Электропривод и автоматизация промышленных установок» государственного образовательного учреждения высшего профессионального обвазованш Южно-Уральский государственный университет

Научный руководитель — доктор технических наук,

профессор

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Воронин Сергей Григорьевич;

доктор технических наук,

профессор Сарваров Анвар Сабулханович

Ведущая организация — Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт), г. Новочеркасск.

Зашита состоится 26 октября 2007 т., в id00 часов, в ауд. 1013 на заседании диссертационного совета Д2Т2.298-05 при Южно-Уральском государственном университете по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. нм. В.И. Ленива, 76, ЮУрГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Уральского государственного университета.

Автореферат разослан <<2Ч» сентября 2007" г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим направлять по адресу. 454080, г. Челябинск, пр. им. В .И. Ленина, 76, гл корпус, диссертационный совет Д212.29« .05, тел./факс 8 <351) 267-96-90, E-mail: shanl982@mail.ru

Гафиятуллин Рафаиз Хазеевич.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

/Г

Ю.С. Усывин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность рапотм обусловлена широким внедрением асинхронных электроприводов, особенно для крановых механизмов, с включением в роторную цепь дросселя с регулятором или без него Для таких приводов широко используется название дроссельный асинхронный электропривод

В этом направлении работает ряд организаций: Горнозаводское объединение (г Челябинск), Липецкий металлургический завод и другие Горнозаводское объединение (ГЗО) за период с 1996 — 2006 г установило по России и странам ближнего зарубежья более 5500 пусковых дросселей. В настоящее время ГЗО работает с 22 крановыми заводами по России и странам ближнего зарубежья: Кировский завод железнодорожных кранов, Нязепетроаский завод башенных кранов, Харьковский завод ЛТО, завод "'НКМЗ" г. Краматорск, Павлодарский крановый завод, Ташкентский завод "Подъемник" и другие.

Интерес к этим решениям, несмотря на потери энергии скольжения, не снижается, так как получение низких посадочных скоростей при выборе слабины канатов, сверхнизких скоростей для точной остановки крановых механизмов с асинхронными электродвигателями остаётся актуальной задачей. Частотно-регулируемые асинхронные электроприводы могут быть применены не во всех случаях, так как этому препятствуют агрессивные условия окружающей среды, ограничение по температурным режимам, необходимость зысокей квалификации обслуживающего персонала и высокой стоимостью преобразователей частоты.

Большой вклад в исследование дроссельного электропривода внесли специалисты Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ), занимаясь теоретическим расчетом дросселей я разработкой регулируемых дроссельных электроприводов

Несмотря на большой объем проведенных работ -в области дроссельного Электропривода, вопросы по выбору мощности двигателя как для дроссельного нере!улируемого электропривода, так и для дроссельного регулируемого электропривода, а также вопросы расширения диапазона регулирования скорости привода не освещены.

Целые работы является разработка методик выбора мощности электродвигателя и создание систеаш управления дроссельным электроприводом с улучшенными регулировочными характеристиками для кранозых механизмов

Для достижения поставленной цели решалась следующие задачи'

- анализ особенностей режимов работы и. характеристик нерегулируемых и регулируемых дроссельных электроприводов крановых механизмов и разработка единой методики оценки нагрева электродвигателей;

- создание математической модеда дроссельного электропривода с регулятором скорости, обеспечивающий расчет статических и динамических характеристик дроссельного электропривода с учетом потерь мощности в статорной и роторной цепах,

- разработка на базе созданной математической модели инженерной методики расчета допускаемой мощности электродвигателя дроссельного асинхронного нерегулируемого электропривода,

- теоретические и экспериментальные исследования нагрева электродвигателя регулируемого дроссельного электропривода с целью разработки рекомендаций по расчету его допускаемой мощности,

- разработка и экспериментальное исследование новых структур регуляторов скорости, повышающих диапазон регулирования скорости дроссельных асинхронных электроприводов,

- разработка и экспериментальные исследования системы автоматизации спуска грузов с учетом непостоянства коэффициента трения кранового механизма подъема

Научное значение результатов работы

1. Впервые для дроссельного электропривода создана методика и математик ческая модель для расчета нагрева и выбора мощности исполнительного электро-' двигателя для регулируемых и нерегулируемых электроприводов, учитывающая изменения параметров дросселя в цепи ротора в процессе работы электропривода.

2. На основе теоретических и экспериментальных исследований температурных режимов работы исполнительного электродвигателя впервые определена область применения нерегулируемых и регулируемых дроссельных электроприводов

3. Разработаны и экспериментально исследованы новые принципы построения тиристорных регуляторов, включаемых в цепь ротора двигателя, обеспечивающих расширение диапазона регулирования скорости дроссельного электропривода

4. Разработан алгоритм и на его основе создана новая система автоматизации управления спусковыми режимами работы дроссельного электропривода крановых механизмов подъема

Научные положения и результаты, выносимые ня защиту

1. Математическая модель и ирот рамма расчета электромеханических параметров и характеристик асинхронного электропривода с дросселем в роторной цепи.

2. Метод повышения допускаемой мощности электродвигателя для регулируемого асинхронного электропривода с дросселем в роторной цепи.

3 Принципы построения регуляторов скорости, повышающих диапазон регулирования скорости дроссельного электропривода

4 Алгоритм и структура системы автоматизации управления спуском грузов подъемных механизмов.

Достоверность и обоснованность результатов работы обеспечивается сопоставлением расчетов, полученных с помощью математической модели и реальных испытаний электропривода

Практическое значение работы заключается в следующем

- разработана программа проверочного расчета мощности исполнительного электродвигателя, а также проведены исследования статических и динамических

характеристик с учетом реальных параметров как нерегулируемых, так и регулируемых дроссельных электроприводов,

- разработана методика расчета допускаемой по условиям нагрева мощности электродвигателя регулируемых и нерегулируемых дроссельных электроприводов,

- предложена схема силовой части дроссельного электропривода на основе последовательно включенного активного сопротивления и дросселя в цепи ротора, обеспечивающая повышение допускаемой по условиям нагрева мощности электродвигателя,

- разработаны и внедрены схемы дроссельного электропривода с предложенными новыми тиристорными регуляторами в роторной цепи, обеспечивающие расширение диапазона регулирования (патент РФ №2300169),

- предложена я технически реализована на действующем объекте система автоматизации спусковых режимов работы кранового механизма подъема

Личный вклад автора:

- создана математическая модель и программа расчета электромеханических параметров и характеристик дроссельного электропривода;

- разработана методика расчета допускаемой по условиям нагрева мощности электродвигателя регулируемых и нерегулируемых дроссельных электроприводов;

- разработан метод повышения допускаемой мощности по условиям нагрева электродвигателя для регулируемого дроссельного электропривода;

- разработаны принципы построения регуляторов скорости, повышающие диапазон регулирования скорости электропривода,

- разработан алгоритм и структура системы автоматизации управления спуском грузов подъемных механизмов

Апробация работы. Основные теоретические положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на'

- ежегодных научно-практических конференциях Южно-Уральского государственного университета (г Челябинск, ЮУрГУ, 2004 - 2007 гг ),

- Международной конференции «Перспективы рынка подъемных сооружений в контексте интеграционных процессов ЕЭП, ВТО и ЕС» (г. Одесса, Украина, 20-23 мая 2005 г ),

- Международной четырнадцатой научно-технической конференции «Электроприводы переменного тока» (г Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2007),

- Международной одиннадцатой конференции «Электромеханика, эяектротехнологии, электротехнические материалы и компоненты», МКЭЭЭ-2006 (ICEEE-2006), (18-23 сентября 2006 г Крым, г Алушта)

Публикации По теме диссертации опубликовано 6 научных работ в периодических изданиях, в сборниках научных трудов и в сборниках тезисов докладов научно-технических конференций

Структура в объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав основного текста объемом 126 страниц, заключения, списка литературы из 155 на-

именований, одного приложения. Общий объем диссертации 140 страниц, включая 63 рисунка и 18 таблиц

Автор выражает благодарность научным консультантам Борисову Александру Михайловичу и Драчеву Геннадию Ивановичу за неоценимую помощь при работе над диссертацией

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

-и

Во Введения обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследований, указаны научная новизна и практическая ценность результатов работы.

В первой главе рассмотрен дроссель как средство формирования пуско-тормозных режимов и как средство регулирования скорости Был выполнен обзор методик выбора электродвигателя для электроприводов крановых механизмов В результате было определено, что отсутствуют методики оценки энергетических показателей дроссельных электроприводов, необходимых при выборе электродвигателей для механизмов с повторно-кратковременным режимом работы Применяемые методики выбора электродвигателей для указанных условий невозможно использовать для дроссельных электроприводов без дополнительных исследований.

Во »герой главе рассчитываются характеристики асинхронного электропривода с дросселем 1Л..ХЗ и регулятором скорости в роторной цепи, схема которого приведена на рис 1 (на схеме показано управление тиристором управление остальными тиристорами аналогичное)

При расчетах были приняты следующие допущения — машина имеет гладкий воздушный зазор, все параметры ее линейны, а напряжения на выводах синуеои-

Рис 3 Схема дроссельного регулируемого дальны,

электропривода — каждый тиристор в фазах роторной

цепи заменен на резистор сопротивлением Л1. Это сопротивление, в зависимости от того, открыт тиристор или закрыт, принимает значение, п = 0,001 Ом (тиристор открыт), г! = 100 кОм (тиристор закрыт)

Схема замещения с учетом допущений представлена на рис 2

Рис. 2. Схема замещения с учетом допущении

Для схемы замещения записывается система уравнений для статора и ооторг-

А А А!

dS's

Л А

-«V

А А

А А

А

г

(П

* А

Г- вг — а Г- Ч>/ ар ^ ВЬ--

где ид, ис—мгновенные значения напряжений трех фаз статора; Ч'д, *РЬ, "Р.— мгновенные значения потокосцеплений фаз статора н

ротора соответственно;

^ = гд=г8=тс— активное сопротивление фазы

г2 - г^— гь = г, — активное сопротивление фазы оомотки ротора;

гг = Г2±с2 — приведенное активное сопротивление фазы обмотан ротора:

гдр = гзр*^2 ~~ 1^ЕВС-аенное активное сопротивление дросселя;

приведенная индуктивность обмоттси дросселя; Решение системы дифференциальных уравнений осуществляется методом Рунге Кутта 4 порядка:

( =;А Ц+;В'МАВ +1С МЛС +5а МА, ЧМАс>

^в =*а Мад +£с Мвс 4гмва+4.мвь4"Мвс ^а-^ь^А-^-^К-Нй-МшК^^-МьсК (2/

Токи, протекающие через тиристор, находят по законам Кирхгофа.

на'

1 па+1 -пЬ+1 йс=0,

та ш> (те

где М^ = Мдс = МдД = Мвс = МСд = Мсв = М, - взаимные индуктивности между любыми двумя обмотками статора, М.

оыми двумя обмотками ротора;

ду соответствующими фазами статора и ротора,

Чд'МаВ'ЧоЧА.Ц ду соответствующими фазами ротора и статора;

Ь,, Ь2 - индуктивности обмоток статора и ротора соответственно

Для решения уравнений систем 2 и 3 используется метод Крамера. Опреде-

М^ = МЬа = М^ = Мм = МсЬ = М^ - взаимные индуктивности между лю-

1В)

МАа' МАЬ' МАс, Ц^, Мвь, Мв=, Мса, Мсь, м& ~ взаимные индуктивности меж-

са» ^св> ^сС _ взаимные индуктивности меж-

Мгновенные значения напряжения на кольцах каждой фазы ротара.

Г и <№Ь

гаь <й л

л _в№с л

и

сса ~ л <й

+1

№

Напряжения управления каждым тиристором

иУа =

и*ь=

и,

Ус"

к -П П

^ро! иОС ь ЗАД

42

к -и

рм ОС ь ЗАД

»2

и

к -и +—И—и

рог ее V ЗАД

02

(5>

где Цд — коэффициент трансформации понижающего трансформатора XVI цепи управления тиристорами (рис 1);

к — коэффициент потенциометра задания, иос — напряжение обратной связи; ,

издд — напряжение задания

Электромагнитный момент асинхронного двигателя определяется по фор-

муле

М-^с-^в) 'а^а^с) ■»+(*,-*<:) ''с 3^3

(6)

Экспериментальные и рассчитанные по данной математической модели механические характеристика электропривода для двигателя МТТ 113-6 при различных напряжениях задания иЗАд представлены на рис 3.

Погрешность расчетов составляет ——— <10% Разработанную математическую

Мн

модель можно рекомендовала для расчетов дроссельного регулируемого асинхронного электропривода.

ю Шр

1 в Естесте эксперимент

■ '1 0,8' а ' 4 расчет

"' 0,6

'— е-

0,2 —о -М, Мн

0 " ад 0,6 ' ад Узрю ад 1 1,2

-0,2

-щ* .»1 «2 'о"

-о,б1

Рис 3 Расчетные и экспериментальные механические характеристики электропривода

V

0,8 о,в

0,4

о

-4,2

2) «-70

I С|

Рис 4 Провесе работы в течение одного включения с выбором слабины каната при шкл=5.3 с

53 С (рис. 4)

лу же модель можно использовать для нерегулируемых дроссельных электроприводов, если тиристоры исключить и соединить в звезду концы обмоток дросселя

В третьей главе предлагается методика оценки нагрева электродвигателя нерегулируемого дроссельного электропривода, работающего без четкого циклического режима работы

Идея заключается в

следующем

а) выбирается усредненный режим работы

— количество циклов за час обычно находится в интервале от 6 до 60, принимается равным 30,

- продолжительность цикла принимается 120 с

- учитывая, что основной продолжительностью работы является режим ПВ = 40 %, то время работы в цикле принимается равным 48 с,

— принимается число включений равным 9. Время одного включения

На первой участке происходит выбор слабины канатов {в толчковом режиме). Далее идет разгон двигателя до установившейся скорости, работа в установившемся режиме и торможение противовкяючением На все указанные операции уходит 53 с. Двигатель при этом работает с номинальной нагрузкой,

б) для принятого усредненного варианта одного включения (пуск, работа на установившейся скорости и торможение!, рассчитываются потери энергии в статоре, роторе и суммарные для конкретного рассматриваемого двигателя за одно включение:

в^ по каталожным данным рассматриваемого электродвигателя рассчитываются допускаемые потери Р^. в двигателе при его непрерывкой работе с номинальной нагрузкой при ПВ = 40 %;

г) рассчитывается число включений в час, при котором потери энергии в двигателе будут равны потерям допускаемым;

д) так как число включений известно, то определяется время пауз между включениями и определяется полученная допустимая продолжительность включения ПВ % с учетом изменения условий охлаждения двигателя при пуске/торможении и паузах, и эквивалентный по нагреву ток при полученном ПВ.

е) если рассчитанное ПВ отличается от ПВ=40%, то снижается в расчете значение статического момента таким образе«, чтобы значения расчетного ПВ получить равным 40 %. Далее по формуле (7) определяется, на сколько уменьшается допустимая мощность на валу:

д - ^ -рвр| _ Ишо -Мн<0 -«V -Мвр[ (7)

где Рдг — расчетное значение мощности при уменьшении статического момента;

з) прн принятом усредненном режггме двигатель может не орвйш по нагреву и при реостатном управлении (при пуске в несколько ступеней). Поэтому сравнение снижение допустимой мощности нужно проводить не с каталожной мощностью при ПВ = 40%, а с допустимой мощностью при реостатном управлении. Для этого расчеты по пунктам г), д) и е) проводятся при управлении реостатом

ж) рассчитываем допустимую мощность при дроссельном управлении для данного двигателя по формуле-

Р =р -Н—А —А 0>)

-ДНИ® Н40 М -"лр рГ

Предлагаемая методика проверки допустимой из условий нагрева мощности электродвигателя демонстрируется на примере двигателя 4МТ200ЬАо Было получено, что при одних и тех же условиях работы допустимая мощность электродвигателя при использовании активных сопротивлений при выбранном цикле снижается на 15 %. а при использовании дросселя на 40 %. Т.е. допустимая мощность двигателя при включении дросселя снижается по сравнению с реостатным управлением снижается на 25 %. Этот результат следует учитывать при использо-

i L

<1) - i Т) Естественная механическая характеристика в uent ...... 1 5рз габесеяя при W=40

1 ^^^^^ ! "" ■ noj

■ 9,8

Цб ! Ч i\ '/Г I

м 1 1\ J ■ 1 i \ ' При включении в цель

б,г I \ / S Роторе. дропослЯ'При« 70 м »»1 u.«ci \ ' j

fD -1 ,6 0 И5 ijO VV' | 2 s 3(0 15

■ —Й,2 : | \ ' !

-а,4

Рис. 5. Механические характеристики электропривода

вании дросселя в существующих электроприводах и при предварительном выборе электродвигателя для конкретного механизма

Включение дросселя связано с уменьшением cos® и поэтому снижение допустимой мощности неизбежно В данном случае возможны два варианта использования данного дроссельного электродвигателя

Первый вариант - взять электродвигатель большей мощности, имея ввиду, что снижение допустимой мощности при дроссельном управлении составляет порядка 25% Разумеется, что он должен быть снова проверен на нагрев При этом сохраняется производительность механизма

Второй вариант — увеличение числа витков дросселя. При изменении числа витков, которое обычно используется при наладке привода, происходит изменение пускового момента (рис 5), изменение установившейся скорости перемещаемого груза, но уменьшаются токи двигателя, а, следовательно, и его нагрев При w = 70 витков дросселя было установлено, что рассматриваемый в примере двигатель не перегревается ври принятом усредненном режиме работы Но следует учесть, что при этом происходит снижение пусковых моментов (рис 5), увеличивается время пуска и торможения, снижение установившейся скорости и в шхме снижение производительности крана

В конкретном случае проектировщик принимает решение по использованию того или иного варианта

В четвертей главе для оценки энергетических возможностей дроссельного регулируемого электропривода был проведен эксперимент, при котором сопоставили нагрев обмоток электродвигателя при использовании дроссельного и реостатного регулируемого асинхронного электропривода Эксперимент показал, что нагрев двигателя при дроссельном регулировании, значительно выше, чем при реостатном, особенно при работе в режиме спуска груза в крановых механизмах подъема

Как и в предыдущем разделе, проводилось сопоставление потерь в электродвигателе при разных способах регулирования, но при одинаковых заданных ре-яшмах работы. Расчеты проводились для электродвигателя 4MT200LA6 по разработанной модели дроссельного электропривода

Для реостатного регулирования скорости были проведены следующие расчеты - расчет потерь энергии в статоре, роторе и суммарные 5а 1 с в установившемся режиме при введении в цепь ротора различных значении добавочных сопротивлений, но при сохранении момента нагрузки, равного номинальному

Характеристики потерь представлены на рве. 6 а.

Рве. 6. Изменение потерь энергии в электродвигателе при включении в цепь ротора сопротивления (а) а дросседя (б)

Для дроссельного регулирования были проведены аналогичные расчеты при включения дросселя с числом витков ш = 40. При указанном числе витков рассчитывались потери за 1 с при разных напряжениях задания издд в установившемся режиме работы с неизменней нагрузкой равной номинальному моменту двигателя. Каждому излд соответствовала своя установившиеся скорость (рис. 6 б).

Сопоставление характеристик рис. бас характеристиками ряс. 6 б показывает

— потери при дроссельном регулировании скорости существенно больше, чем при реостатном регулировании при одинаковых режимах работы При дрес-селе с числом витков 40 в режиме торможения противешключением при а> = -106 рад/с мощность потерь составила XV = 3857 Вт*с, что в 2,9 раза больше, чем при реостатном регулировании;

— при дроссельном регулировании потери в двигателе существенно увеличиваются при неизменном статическом моменте при снижении скорости. При дросселе с числом витков IV = 40 изменение скорости от © = 93 рад/с двигательного режима до скорости ш =-106 рад/с приводит к увеличению потерь в двигателе в 3 раза. Это объясняется увеличением индуктивной составляющей тока ротора, вызванного увеличением частоты тока ротора электродвигателя, при снижении скорости и при переходе в режим торможения противовключением.

Анализ показывает, что для сохранения допускаемой мощности механизма и длительной работы двигателя на пониженной скорости мощность установленного электродвигателя следует увеличить в 2—3 раза. Поэтому может идти речь о применении регулируемого дроссельного электропривода только для установок, которые требуют кратковременного существенного снижения скорости, а основная работа осуществляется на максимальных скоростях.

Для снижения потерь в электродвигателе необходимо уменьшать ток электродвигателя и в частности его индуктивной составляющей по возможности при допустимом снижении момента. Возможны два варианта достижения поставленной задачи:

—увеличение числа витков обмотки дросселя, включенного в пет» ротора;

— включение последовательно с обмоткой дросселя активных сопротивлений Влияние изменения числа витков дросселя на механические характеристики электропривода при дросселе с ш = 40 и с ш = 70 витков представлено на рис. Т

Увеличение числа витков обмопси дросселя с 40 до 70 витков приводит к уменьшению потерь в двигателе при «а = —106 рад/с в 1,5 раза (рис. 8). Следует помнить, что увеличение числа витков дросселя приводит к уменьшению пускового момента электродвигателя (рис 7), к снижению динамических свойств электропривода, и к уменьшению скорости электропривода на естественной дроссельной характеристике и к снижению производительности механизма с таким электроприводом.

Второй вариант снижения потерь в электродвигателе предпочтительнее. При увеличении числа витков дросселя происходит включение комплексного сопротивления в роторную пепь, большую долю в котором составляет индуктивное сопротив-, ление. При включении активных сопротивлений г^ последовательно с каждой обмоткой дросселя не только уменьшается ток

¥яс ГО Механические характеристики электропривода

Рис 9 Схема вклюяеттая дросселя и добавочного сопротивления

роторной цепи, но и повышается его активная составляющая, т.е. увеличивается собф роторной цепи.

Включение последовательно в т*епь ротора дросселя и сопротивления показано на рис. 9

При включении последовательно с дросселем активного сопротивления можно подобрать его значение таким, чтобы при пуске был максимальный момент (рис 10). Для его расчета необходимо найти сопротивление т^ при котором механическая характеристика имеет экстремум ирн ш = 0.

Была получена формула расчета значения г^, при котором будет максимальный пусковой момент:

=г-> + -совй? -х, . (9)

доп 2 др ^яр Ъ др др

Для рассматриваемого двигателя 4МТ2О0Ьа6 расчетное значение добавочного сопротивления для дросселя с ш = 40 витков составляет глоп = 0,1 Ом. Механическая характеристика при включении в цепь ротора дросселя и добавочного сопротивления гдап = 0,1 Ом представлена на рис 7, (характеристика 3).

На рис 11 а представлены расчетные значения потерь энергии при включении в цепь ротора дросселя при числе витков гу = 40 и добавочного сопротивления

Рис. 11 Расчетные значения потерь энеогии при включении в цепь ротора дросселя и добавочного сопоставления гдопЮЛ Он (а) и ьюа=0Л Ом (б)

Анализ характеристик рис 11 а показал, что суммарные потер?} уменьшились примерно на 7... 10 % Пусковой момент при этом не только не уменьшится, а увеличился на 5 %

Анализ показал, что экстремум функции М(гдоп) не имеет ярко выраженного Пйка, а изменяется плавно и дальнейшее увеличение сопротивления в роторной цепи приводит к меньшему пусковому моменту, но при этом будут существенно уменьшаются токи, а следовательно, и нагрев электродвигателя. Увеличение сопротивления гдод таким образом, чтобы пусковой момент был равным пусковому моменту на естественной дроссельной характеристике при количестве витков у/ = 40. (такое равенство имеет место при тдоп = 0,2 Ом)

Приводит х уменьшении) суммарных потерь примерно на 20 . 25 % при сохранении динамических свойств таких же, как при дросселе с w = 46 без дополнительных сопротивлений {рис 116)

В пятой главе были разработаны и испытаны тиристорные регуляторы скорости на другой элементной базе и с другими принципами формирования напряжения, позволяющие изменять углы регулирования тиристоров в пределах от 0 до 180° Там же представлена автоматизация спуска подъемных опепапий.

i4

ЛВС

Рнс 12 Функциональная схема роторных цепей дроссельного этектропривода с рехутятором скорости

На рис 12 представлена функциональная схема предлагаемого электропривода регулятора скорости с вилообразным напряжением СИФУ Электропривод с таким регулятором состоит из асинхронного двигателя М1 с фазным ротором, обмоток дросселя Ы ЬЗ и тиристоров У5аЬ,

са

Схема управления тиристорами состоит из трех трансформаторов ТУаЬ, ТУЬс, ТУса, блока формирования обратной связи (БФОС), трех блоков (пофазно) выделения положительвой полуволны напряжения (БВПН) между соответствующими кольцами ротора, трех блоков формирования пилообразного напряжения (БФП), трех сумматоров X, трех блоков сравнения напряжения опорного с напряжением

задания и управления тиристорами (БСУТ) и блока задания скорости элек гро-двигателя (БЗ)

Схема рис 12 успешно испытана в лаборатории на электродвигателе 3 5

■ кВт и на кранах промышленных предприятий

Благодаря большей жесткости механических характеристик диапазон регулирования скорости такого электропривода увеличивается до 15 1.

На рис 13 представлена функциональная схема регулятора скорости с изменяемой жесткостью механической характеристики дроссельного электропривода

Электропривод состоит из асинхронного двигателя с фазным ротором М1, дросселя Ы . ЬЗ (блок ИР), тиристоров в роторной цепи У81, У82 и Л7БЗ (блок БТ), соединенных в треугольник, и системы управления тиристорами СУ .В свою очередь, система управ-

Рис 13 Функциональная схема дроссельного электропривода с изменяемой жесткостью механической характеристики

ления состоит (пофазно) из блока обратной связи (ОС), по напряжению на роторе, блока определения продолжительности полуволны напряжения на кольцах ротора (БОПП), блока расчета угла управления а тиристорами (БРУ), узла выделения положительной полуволны (УВП), формирователя управляющих импульсов (ФУИ), источника питания (ЙП) и блока задания напряжения (БЗН)

Особен ностью рассматриваемого регулятора является введение дополнительного напряжения Диж. задающего жесткость механической характеристики

Данный способ управления включает в себя определение продолжительности полупериода напряжения на кольцах ротора 1ПВ и расчет угла управления а и момента включения 1Вкл каждого тиристора Расчет этих параметров производится по формулам:

а=180 У*».-иос

ди

(10) (Ю

180

Данный принцип управления обеспечивает линейное регулирование угла управления тиристора в диапазоне от 0° до 180° при изменении нагрузки на валу электродвигателя, существенно повышая жесткость механической характеристики.

При Ugj, < U3 угол управления а устанавливается равным 180, чему соответствует полностью закрытое состояние тиристоров. При U^ > (U3 + Д11ж) угол управления а устанавливается равным 0, при этом тиристоры полностью открыты. В остальных случаях угол а рассчитываются во формуле (10) Благодаря линейной зависимости угла управления а от изменения U^ механические характеристики имеют линейный характер. Диапазон регулирования скорости до 15* 1

Регулятор скорости был успешно реализован на трех (для каждой фазы отдельно) микроконтроллерах; ATmega8535 фирмы ATMEL Регулятор скорости ориентирован исключительно на реализацию на программируемых устройствах

Дроссельный асинхронный электропривод, реализующий регулирование скорости и автоматизацию спуско-полъемных режимов работы дроссельного электропривода крановых механизмов (рис 14), включает в себя реверсор РТ, переключающий статорные цепи электродвигателя Ml, дроссели (индуктивные иеостаты) LI...L3. регулятор скорости РСТ, датчик обратной связи по напряжения на кольцах ротора ДОС, программируемый контроллер (микроконтроллер) ПК. командоагшарат КА и блок питания БП

Обеспечение пуско-тормозных режимов осуществляется дросселем, создание пониженных скоростей - РСТ, реверс двигателя - реверсором тиристорным РТ, а управление реверсором и регулятором скорости осуществляется программируемым контроллером ПК

Принцип автоматизации состоит в следующем. Независимо от массы груза электродвигатель включается на силовой спуск, и если груз преодолевает момент

трения, то система автоматизации осуществляет переключение

электродвигателя в режим тормозного спуска.

В силовом спуске опускание груза происходит под действием двух моментов. момента, создаваемого двигателем и момента, развиваемого грузом. Под действием этих моментов значительно увеличивается частота вращения двигателя в направлении спуска, система автоматизации контролирует эту ситуацию и, если груз преодолевает момент трения, производит переключение реверсора статорной цепи со спуска на Рис 14 Функциональная схема электропривода подъем и работа двигателя осуществляется в режиме торможения противовключенйем. В режиме торможения возможно уменьшение скорости спуска груза и стремление к остановке электродвигателя. Для исключения остановки электродвигателя система переключит двигатель с режима противовключе-ния вновь на -силовой спуск Поэтому груз с небольшой массой будет опускаться попеременно то в силовом, то в тормозном режимах.

Способ автоматизации успешно испытан в лаборатории. В качестве ПК использовался программируемый микроконтроллер АТте§а8535.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании выполненных теоретических и практических исследований решена актуальная задача разработки методик выбора мощности электродвигателя и создания системы управления дроссельным электроприводом с улучшенными регулировочными характеристиками для крановых механизмов.

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем" 1 .Разработана математическая модель асинхронного электропривода с дросселем, тиристорами и системой управления в роторной цепи для плавного регулирования частоты вращения электродвигателя. Особенностью модели является учет изменений параметров дросселя при изменении скорости электродвигателя и процессов включения тиристоров при новом способе регулирования скорости.

2. Разработано программное обеспечение для расчета электромеханических процессов дроссельного асинхронного электропривода в статических и динамических режимах, а также допустимой мощности конкретного электродвигателя как для регулируемых, так и нерегулируемых приводов

3. Предложен способ повышения допустимой мощности дроссельных регулируемых электроприводов, основанный на включении последовательно с обмотками дросселя активных сопротивлений

4. Предложены новый способ и устройство регулирования скорости дроссельного асинхронного электропривода, обеспечивающие повышение жесткости механических характеристик и расширение диапазона регулирования скорости (новизна решения защищена патентом РФ №2300169)

5 Предложен принцип автоматизации спусковых операций подъемных механизмов, учитывающий изменение момента трения в механизме при грогании с места и при изменении скорости спуска

Научные публикации по теме диссертации в нздаиия'х, рекомендованных

ВАК

1 Борисов, А М Пусковое устройство асинхронного электродвигателя / А М Борисов, Г И Драчев, Н.Е. Лях, А С Нестеров, А Н Шишков // Вестник ЮУрГУ Серия «Энергетика» -2005 - Вып 6 -№ 9(49). - С. 79-83

Другие научные публикация но теме диссертация

2. Борисов, А М Дроссельный асинхронный регулируемый электропривод / А М Борисов, Г И Драчев, Н.Е Лях, А. С. Нестеров, А Н Шишков и др // Подъемные сооружения Специальная техника, 2005 — №10 - С- 14-17

3 Борисов, А М Тиристорный регулятор скорости дроссельного асинхронного электропривода / А.М Борисов, Г И Драчев, Н Е Лях, А С Нестеров, А.Н. Шишков // Электротехнические системы и комплексы Межвузовский сб вауч тр /подред С.И Лукьянова - Магнитогорск МГТУ, 2006 - Вып. 12 -С.218-222

4 Шишков, А Н. Автоматизация спуско-подъемных режимов дроссельного асинхронного регулируемого электропривода / АН Шишков // Элекгроме\ани-ка, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты, сб науч тр XI международной конференции. — Крым, Алушта 2006 Ч 2 - С 41-42

5 Борисов, А.М, Математическая модель асинхронного электропривода с нелинейным сопротивлением в цепи ротора / А.М. Борисов, Г И, Драчев, Н.Е Лях, А С Нестеров, А.Н Шишков II Электроприводы переменного тока: Труды XIV международной научно-технической конференции - Екатеринбург ГОУ ВПО УТТУ-УПИ, 2007 -С 189-192

6 Борисов, А М Автоматизация режимов работы механизмов подъема кранов с асинхронными электроприводами / А.М Борисов, Г.И. Драчев, Н £ Лях, А С Нестеров, А Н Шишков // Вестник ЮУрГУ Серия «Энергетика» - 2007. -Вып 7.-Кг 12(84) -С, 41-44.

Патенты

7 Пат. № 2300169 Российская Федерация, МПК7 Н 02 Р 25/26 Способ и устройство управления асинхронным двигателем с фазным ротором / А М. Борисов, Г И Драчев, НЕ Лях, АС. Нестеров, АН. Шишков - №2006100438, заявл. 10 01 2006, опубл. 27.05 2007, бюл -Лё 15. - 8 с

Шишков Александр Николаевич

АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД КРАНОВЫХМЕХАНИЗМОВ С ДРОССЕЛЬНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ СКОРОСТИ

Специальность 05,09.03 — «Электротехнические комплексы и системы»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Издательство Южно-Уральского государственного университета

Подписано в печать 13.09.2007. Формат 60x84 1/16 Печать офсетная Усл. печ, л.0,93. Уч -изд. л. 1 Тираж 80 экз. Заказ 329/365

Отпечатано в типографии Издательства ЮУрГУ 454080, г. Челябинск, пр. им. В:И- Ленина,76.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ХАРАКТЕРИСТИКИ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ ДРОССЕЛЬНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

1.1. Дроссель как средство формирования пуско-тормозных режимов асинхронного электродвигателя.

1.2. Дроссель как средство регулирования скорости асинхронного электропривода.

1.2.1. Принцип регулирования скорости дроссельных электроприводов.

1.2.2. Регуляторы скорости с синусоидальным напряжением СИФУ.

1.3. Сопоставление дроссельного электропривода с частотно-регулируемым асинхронным электроприводом.'.

1.4 Область применения дроссельного электропривода.

1.5 Проблемы выбора электродвигателя для механизмов с дроссельным асинхронным электроприводом.

Выводы.

ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДРОССЕЛЬНОГО АСИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

2.1 Общие положения.

2.2 Математическое описание дроссельного нерегулируемого асинхронного электропривода.

2.3 Экспериментальное исследование асинхронного электропривода с дросселем в роторной цепи.

2.4 Математическое описание дроссельного регулируемого асинхронного электропривода.

2.5 Экспериментальное исследование асинхронного электропривода с дросселем в роторной цепи.

Выводы.

ГЛАВА III. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДРОССЕЛЬНОГО НЕРЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

3.1 Общие положения.

3.2 Предлагаемая методика проверки нагрева электродвигателя дроссельного нерегулируемого электродвигателя.

3.3 Расчет допустимого числа включения для данного дроссельного электропривода.

Выводы.

ГЛАВА IV. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДРОССЕЛЬНОГО РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

4.1 Общие положения.

4.2 Экспериментальное исследование нагрева электродвигателя при разных способах регулирования скорости.

4.3 Предлагаемая методика оценки нагрева электродвигателя при дроссельном регулировании скорости.

4.4 Пути снижения потерь в электродвигателе при дроссельном регулировании скорости.

Выводы.

ГЛАВА V. РЕГУЛЯТОРЫ СКОРОСТИ ДРОССЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

5.1 Регуляторы скорости с пилообразным напряжением СИФУ.

5.2 Регуляторы скорости с изменяемой жесткостью механической характеристики дроссельного электропривода.

5.3 Рекомендации по использованию регуляторов дроссельных электроприводов.

5.4 Автоматизация спуско-подъемных режимов работы дроссельного электропривода крановых механизмов.

Выводы.

Актуальность работы обусловлена широким внедрением асинхронных электроприводов, особенно для крановых механизмов, с включением в роторную цепь дросселя с регулятором или без него. Для таких приводов широко используется название дроссельный асинхронный электропривод.

В этом направлении работает ряд организаций: Горнозаводское объединение (г. Челябинск), Липецкий металлургический завод и др. Горнозаводское объединение (ГЗО) за период с 1996 - 2006 г. установили по России и странам ближнего зарубежья более 5500 пусковых дросселей. В настоящее время ГЗО работает с 22 крановыми заводами по России и странам ближнего зарубежья: Кировский завод железнодорожных кранов, Нязепетровский завод башенных кранов, Харьковский завод ПТО, завод "НКМЗ" г. Краматорск, Павлодарский крановый завод, Ташкентский завод "Подъемник" и другие.

Интерес к этим решениям, несмотря на потери скольжения, не снижается, так как получение низких посадочных скоростей при выборе слабины канатов, сверхнизких скоростей для точной остановки крановых механизмов с асинхронными электродвигателями остаётся актуальной задачей. Частотно-регулируемые асинхронные электроприводы не в полном объеме решают эту задачу, при этом их применение сдерживает ограничение по температурным режимам, необходимостью высокой квалификации обслуживающего персонала и высокой стоимостью преобразователей частоты.

Большой вклад в исследование дроссельного электропривода внесли специалисты Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ), занимаясь теоретическим расчетом дросселей и разработкой регулируемых дроссельных электроприводов.

Несмотря на большой объем проведенных работ в области дроссельного электропривода, вопросы по выбору мощности двигателя как для дроссельного нерегулируемого электропривода, так и для дроссельного регулируемого электропривода, а также вопросы расширения диапазона регулирования скорости привода не освещены.

Целью работы: методика выбора электродвигателя и создание системы управления дроссельным электроприводом с улучшенными регулировочными характеристиками для кранового механизма.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- анализ особенностей режимов работы и характеристик нерегулируемых и регулируемых дроссельных электроприводов крановых механизмов и разработка единой методики оценки нагрева испытательных электродвигателей;

- создание математической модели дроссельного электропривода с регулятором скорости, обеспечивающий расчет статических и динамических характеристик дроссельного электропривода, с учетом потерь в статорной и роторной цепях;

- разработка на базе созданной математической модели инженерной методики расчета допускаемой мощности электродвигателя дроссельного асинхронного нерегулируемого электропривода;

- теоретические и экспериментальные исследования нагрева электродвигателя регулируемого дроссельного электропривода с целью разработки рекомендаций по расчету его допускаемой мощности;

- разработка и экспериментальное исследование новых структур регуляторов скорости, повышающих диапазон регулирования скорости дроссельных асинхронных электроприводов;

- разработка и экспериментальные исследования системы автоматизации спуска грузов с учетом непостоянства коэффициента трения кранового механизма подъема.

Методы исследования. Использование уравнений идеализированной трехфазной обобщенной машины. Моделирование в математической среде Mat-lab с использованием численного решения систем дифференциальных уравнений.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается сопоставлением расчетов, полученных с помощью математической модели и реальных испытаний электропривода, а также результатами промышленного внедрения и эксплуатации дроссельных регулируемых асинхронных электроприводов.

Научные положения и результаты, выносимые на защиту:

- математическая модель и программа расчета электромеханических параметров и характеристик асинхронного электропривода с дросселем в роторной цепи;

- метод повышения допустимой мощности электродвигателя для регулируемого асинхронного электропривода с дросселем в роторной цепи;

- принципы построения регуляторов скорости, повышающие диапазон регулирования скорости электропривода;

- алгоритм и структура системы автоматизации управления спуском грузов подъемных механизмов.

Научное значение результатов работы

1. Впервые для дроссельного электропривода создана методика и математическая модель для расчета нагрева и выбора мощности исполнительного электродвигателя для регулируемых и нерегулируемых электроприводов, учитывающая изменения параметров дросселя в цепи ротора в процессе работы электропривода.

2. На основе теоретических и экспериментальных исследований температурных режимов работы исполнительного электродвигателя впервые определена область применения нерегулируемых и регулируемых дроссельных электроприводов.

3. Разработаны и экспериментально исследованы новые принципы построения тиристорных регуляторов, включаемых в цепь ротора двигателя, обеспечивающих расширение диапазона регулирования скорости дроссельного электропривода.

4. Разработан алгоритм и на его основе создана новая система автоматизации управления спусковыми режимами работы дроссельного электропривода крановых механизмов подъема.

Практическое значение работы

1. Разработана программа проверочного расчета мощности исполнительного электродвигателя, а также проведены исследования статических и динамических характеристик с учетом реальных параметров как нерегулируемых, так и регулируемых дроссельных электроприводов.

2. Разработана методика расчета допустимой по условиям нагрева мощности электродвигателя регулируемых и нерегулируемых дроссельных электроприводов.

3. Предложена схема силовой части дроссельного электропривода на основе последовательно включенного активного сопротивления и дросселя в цепи ротора, обеспечивающая повышение допустимой по условиям нагрева мощности электродвигателя.

4. Разработаны и внедрены схемы дроссельного электропривода с предложенными новыми тиристорными регуляторами в роторной цепи, обеспечивающие расширение диапазона регулирования (патент РФ №2300169).

5. Предложена и технически реализована на действующем объекте система автоматизации спусковых режимов работы кранового механизма.

Реализация результатов работы. Разработанный дроссельный электропривод внедрен в производственный процесс трубопрокатного производства цеха №8 и обеспечивает выполнение технологических требований, надежную работу крана и снижает затраты на обслуживание электрического и механического оборудования.

Разработанная математическая модель и инженерная методика расчета нагрева электродвигателя используются в "Горнозаводском объединении" г. Челябинск, "Электротехническое предприятие" г. Челябинск при разработке дроссельных электроприводов для крановых механизмов.

Апробация работы. Основные теоретические положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

- ежегодных научно-практических конференциях Южно-Уральского государственного университета (г. Челябинск, ЮУрГУ, 2004 - 2006 гг.);

- Международной конференции «Проблемы производства и безопасной эксплуатации подъемных сооружений в Украине и России» (г. Одесса, Украина, 20-23 мая 2005 г.);

- Международной четырнадцатой научно-технической конференции «Электроприводы переменного тока» (г. Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2005);

- Международной одиннадцатой конференции «Электромеханика, электротехнологии, электротехнические материалы и компоненты», МКЭЭЭ-2006 (ICEEE-2006), (18-23 сентября 2006 г. Крым, г. Алушта).

Публикации. Основные положения, выводы и практические результаты изложены в 6 статьях в журналах, 4 материалах конференций и тезисов докладов. На оригинальные технические решения получен 1 патент на изобретения.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав основного текста объемом 126 страниц, заключения, списка литературы из 155 наименований, одного приложения. Общий объем диссертации 140 страниц, включая 63 рисунка и 18 таблиц.

Основные результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1 .Разработана математическая модель асинхронного электропривода с дросселем, тиристорами и системой управления в роторной цепи для плавного регулирования частоты вращения электродвигателя. Особенностью модели является учет изменений параметров дросселя при изменении скорости электродвигателя и процессов включения тиристоров при новом способе регулирования скорости.

2. Разработано программное обеспечение для расчета электромеханических процессов дроссельного асинхронного электропривода в статических и динамических режимах, а также допустимой мощности конкретного электродвигателя как для регулируемых, так и нерегулируемых приводов.

3. Предложен способ повышения допустимой мощности дроссельных регулируемых электроприводов, основанный на включении последовательно с обмотками дросселя активных сопротивлений.

4. Предложены новый способ и устройство регулирования скорости дроссельного асинхронного электропривода, обеспечивающие повышение жесткости механических характеристик и расширение диапазона регулирования скорости (новизна решения защищена патентом РФ №2300169).

5. Предложен принцип автоматизации спусковых операций подъемных механизмов, учитывающий изменение момента трения в механизме при трогании с места и при изменении скорости спуска.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании выполненных теоретических и практических исследований решена актуальная задача разработки методик выбора мощности электродвигателя и создания системы управления дроссельным электроприводом с улучшенными регулировочными характеристиками для крановых механизмов.

1. А. с. 1539952 СССР, м. Кл.5 Н02Р 7/40, 5/36. Электропривод переменного тока / А.И. Зайцев, С.В. Морозов, Л.Я. Теличко и др. заявл. 25.08.1988, опубл. 30.01.1990, Бюл. № 4.

2. А. с. 860252 СССР, м. Кл.З Н02Р 5/34. Устройство для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя заявлено / B.C. Боев, С.П. Голев, В.И. Дмитриев и др. заявл. 17.07.1979; опубл. 30.08.1981, Бюл. № 32.

3. А. с. 1179509 СССР, м. Кл.4 Н02Р 5/36. Устройство для регулирования частоты вращения асинхронного двигателя / В.Н. Ковалев, С.П. Тарасов, В.Н. Тищенко. заявл. 30.12.1983; опубл. 15.09.1985, Бюл. № 34.

4. А. с. 646800 СССР, м. Кл.2 Н02Р 7/42. Способ управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором и устройство для его осуществления / Ю.П. Кузнецов, М.Ю. Соколов. заявл. 03.05.1976; опубл. 15.04.1980, Бюл. № 14.

5. Автоматизированный вентильный электропривод/Пермск. политехнич. ин т. Ред. Медведев Е. И.-Пермь: 111Ш, 1986,- 146 с.

6. Алатырев М.С. Элементы цифровых электроприводов / Т.И.Алатырев. -Чебоксары: Изд-во ЧТУ, 1986. 48 с.

7. Андреев, В. П. Основы электропривода / В.П. Андреев, А. Ю. Сабинин. -2-е изд., перераб. Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 772 с.

8. Аракелян, А. К. Асинхронный регулируемый электропривод с электрогидравлическим толкателем / А.К. Аракелян, М. М. Соколов. М.: Энергия, 1972.-129 с.

9. Аракелян, А. К. Теория электропривода: учебное пособие для самост. работы / А. К. Аракелян. Чебоксары: Изд-во ЧТУ, 1992. - 84 с.

10. Асинхронный электропривод с тиристорными коммутаторами/Л. П. Петров, В. А. Ладензон, М. П. Обуховский, Р.Г. Подзолов; Редкол.: И. В. Антик и др.-М.:Энергия,1970.-(Библиотека по автоматике;Вып.380),-128 с.

11. Архангельский, В. И. Системы реверсивных электроприводов / В. И. Архангельский. Киев: Техника, 1972. - 327 с.

12. Ахиезер, А. И. Общая физика. Электрические и магнитные явления: Справ. Пособие / А. И. Ахиезер. Киев: Наук, думка, 1981.-471 с.

13. Бамдас, A.M. Дроссели переменного тока радиоэлектронной аппаратуры (катушки со сталью) / A.M. Бамдас, Ю.А. Савиновский. М.: Изд-во Советское радио, 1969. 354 с.

14. Баранов, В.Н. Применение микроконтроллеров AVR: схемы, алгоритмы, программы / В.Н. Баранов. М.: Издательский дом «Додэка - XXI», 2004. - 288 с.

15. Башарин, А. В. Управление электроприводами:Учеб. пособие для вузов по спец. "Электропривод и автоматизация пром. установок и технол. комплексов" / А. В. Башарин. Л.: Энергоатомиздат, 1982. - 392 с.

16. Белов, А.В. Конструирование устройств на микроконтроллерах / А.В. Белов. СПб.: Наука и Техника, 2005. - 256 с.

17. Борисов, A.M. Автоматизация режимов работы механизмов подъема кранов с асинхронными электроприводами / A.M. Борисов, Г.И. Драчев, Н.Е. Лях, А. С. Нестеров, А.Н. Шишков // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». -2006. Вып. 7. - № 10(50). - С. 3-8.

18. Борисов, A.M. Дроссельный асинхронный регулируемый электропривод / A.M. Борисов, Г.И. Драчев, Н.Е. Лях, А. С. Нестеров, А.Н. Шишков и др. // Подъемные сооружения. Специальная техника, 2005. №10. - с. 14-17.

19. Борисов, A.M. Пусковое устройство асинхронного электродвигателя / A.M. Борисов, Г.И. Драчев, Н.Е. Лях, А. С. Нестеров, А.Н. Шишков // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2005. - Вып. 6. - № 9(49). - С. 79-83.

20. Борисов, A.M. Тиристорный регулятор скорости дроссельного асинхронного электропривода с регулируемой жесткостью механической характеристики / A.M. Борисов, Г.И. Драчев, Н.Е. Лях, А. С. Нестеров, А.Н. Шишков // Электромеханика, 2007. В печати.

21. Борцов, Ю. А. Тиристорные системы электропривода с упругими связями / Ю. А. Борцов Г.Г. Соколовский. Л.: Энергия, 1979. - 160 с.

22. Браславский, И.Я. Анализ энергопотребления в управляемых переходных режимах систем ТПН-АД // Труды международной тринадцатой научно-технической конференции «Электроприводы переменного тока». Екатеринбург: УПИ, 2005. - С. 241-244.

23. Браславский, И.Я. Асинхронный полупроводниковый электропривод с параметрическим управлением / И.Я. Браславский. М.: Энергоатомиздат, 1988.-224 с.

24. Бродин, В.Б. Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики / В.Б. Бродин, А.В. Калинин. М.: ЭКОМ, 2002. - 154 с.

25. Бронов, С.А. Регулируемые электроприводы переменного тока / С.А. Бронов, В.И. Овсянников, Б.П. Соустин. Красноярск: изд-во КГТУ, 1998. -273 с.

26. Вейц, В. JI. Динамика и моделирование электромеханических приводов / В. JL Вейц, Г. В. Царев. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1992. - 226 с.

27. Вершинин, П. П. Применение синхронных электроприводов в металлургии / П. П. Вершинин, JI. Я. Хошпер. М. :Металлургия, 1974,- 271 с.

28. Вешеневский, С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе / С.Н. Вешеневский. М.: Энергия, 1977.-431 с.

29. Власов, В. Г. Взрывозащищенный тиристорный электропривод переменного тока / В. Г. Власов, В. JI. Иванов, JL И. Тимофеева. -М.:Энергия,1977. -160 с.

30. Вольдек, А.И. Электрические машины / А.И. Вольдек. Л.: Энергия, 1974.- 840 с.

31. Вонсовский, С. В. Магнетизм: Магнитные свойства диа-, пара-, ферро-, антиферро-, и ферримагнетиков / С. В. Вонсовский. М.: Наука, 1971. - 1032 с.

32. Вонсовский, С. В. Ферромагнетизм / С. В. Вонсовский, Я.С. Шур.- Л.: ОГИЗ Гостехиздат, 1948. 816 с.

33. Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода: Межвуз. науч. сб./Сарат. политехи, ин-т; Редкол.: И. И. Кантер (отв. ред.) идр. Саратов: СПИ, 1991, - 73 с.

34. Воскобойников, Б.А. Резисторно индукционный способ управления крановыми двигателями / Б.А. Воскобойников. - М.: 1975. - 268 с.

35. Гельман, М.В. Тиристорные регуляторы переменного напряжения / М.В. Гельман, С.П. Лохов. -М.: Энергия, 1975. 104 с.

36. Герасимяк, Р. П. Асинхронный электропривод с тиристорным управлением / Р. П. Герасимяк, В. А. Лещев, Н. С. Путилин. Киев: Техника, 1984. -150 с.

37. Герасимяк, Р. П. Динамика асинхронных электроприводов крановых механизмов / Р. П. Герасимяк.-М.: Энергоатомиздат, 1986. 169 с.

38. Герасимяк, Р. П. Тиристорный электропривод для кранов / Р. П. Герасимяк.- М.:Энергия,1978. 111 с.

39. Герасимяк, Р. П. Электроприводы крановых механизмов. Системы электропривода и методы расчета / Р. П. Герасимяк, В. А. Параил. М.: Энергия, 1970. -134 с.

40. Глазенко, Т. А., Иришков В. И. Тиристорные преобразователи с дросселями насыщения для систем электропривода: (Расчет и проектирование) / Т. А. Глазенко, В. И. Иришков. Л.:Энергия, 1978. - 136 с.

41. Головин, В.В. Опыт внедрения современных электроприводов на ОАО «ММК» / В.В. Головин, В.А. Романченко // Труды международной 14 научно-технической конференции "Электроприводы переменного тока". Екатеринбург: УПИ, 2007. С. 13 - 16.

42. Голубев, М. И. Тиристорные электроприводы / М. И. Голубев. Киев: изд-во ДГУ, 1976. - 103 с.

43. Грейвулис, Я.П. Тиристорный асинхронный электропривод для центробежных насосов / Я.П. Грейвулис, J1.C. Рыбницкий. Рига: Зинатне, 1983. -228 с.

44. Грузоподъемные краны промышленных предприятий: Справочник /

45. A. А. Абрамович. М.: Энергия, 1979. - 233 с.

46. Двигатели асинхронные трехфазные крановые и металлургические серии 4МТМ200, 4МТМ225, 4МТМ280 и 4МТКМ200, 4МТКМ. / Отраслевой каталог 01.30.06-94. М.: Информэлектро. 1994. 11 с.

47. Демидов, С. В. Быстродействующий тиристорный электропривод с питанием от высокочастотного источника / С. В. Демидов, Б. Б. Полищук. М.: Энергия, 1977. - 151 с.

48. Дроздов, В. Н. Системы управления электроприводом с использованием микроЭВМ / В. Н. Дроздов // Механизация и автоматизация производственных процессов. Л.: ЛДНТП, 1984. - 24 с.

49. Голубцов, М.С. Микроконтроллеры AVR: от простого к сложному / М.С. Голубцов, А.В. Кириченкова. Изд.2-е, испр. и доп. М.: СОЛОН-Пресс, 2004. -304 с.

50. Густав, О. Цифровые системы автоматизации и управления / О. Густав, П. Джангуидо. СПб.: Невский диалект, 2001. - 557 с.

51. Дьяконов, В.П. MatLab 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5. Основы применения /

52. B.П. Дьяконов. М.: СОЛОН-Пресс, 2004. - 768 с.

53. Дьяконов, В.П. MatLab 6: учебный курс / В.П. Дьяконов. СПб.: Питер, 2001.-592 с.

54. Елизаров, Е.А. Наладка и эксплуатация электроприводов постоянного тока буровых установок / Е.А. Елизаров, В.П. Лукин. М.: Энергоатомиздат, 1993.-95 с.

55. Замятин, В.Я. Мощные полупроводниковые приборы. Тиристоры: справочник / В.Я. Замятин, Б.В. Кондратьев, В.М. Петухов. М.: Радио и связь, 1987.-576 с.

56. Зиновьев, Г.С. Основы силовой электроники / Г.С. Зиновьев. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. - 672 с.

57. Иванов, Г. М. Несимметричные режимы работы тиристорных преобразователей в электроприводах переменного тока / Г. М. Иванов, В. Ф. Егоркин. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 199 с.

58. Измеритель регистратор напряжений автономный АИР. Руководство по эксплуатации. ЮГИШ. 411116.003 РЭ.

59. Ильинский Н. Ф., Козаченко В. Ф. Общий курс электропривода: Для электротехн. и электроэнерг. спец. вузов.- М. :Энергоатомиздат, 1992.-543 с.

60. Импульсный регулируемый электропривод с фазными электродвигателями// Э.В. Шикуть, М.И. Крайцберг, П.А. Фукс и др. М.: Энергия, 1972. -104 с.

61. Исаев И.Н., Сазонов В.Г. Электропривод механизмов циклического действия. -М.: Энергоатомиздат, 1994, 140 с.

62. Источники питания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник / Найвельт Г.С., Мазель К. Б., Хусаинов Ч.И. и др.; Под ред. Найвельта Г.С. М.: Радио и связь, 1986, -576 е.

63. Касаткин, А. С. Электротехника: Учебник для вузов / А. С. Касаткин. -6-е изд., перераб. М.: Высш. шк., 1999. - 542с.

64. Каханер, Д. Численные методы и программное обеспечение / Д. Каханер, К. Моулер, С. Нэш. М.: Мир, 1998. - 137 с.

65. Киселев, Н. В. и др. Электроприводы с распределенными параметрами / Н. В. Киселев. -Д.: Судостроение, 1985, 220 с.

66. Кифер, И. И. Испытания ферромагнитных материалов / И. И. Кифер. -М.: Л.: Госэнергоиздат, 1962. - 544 с.

67. Ключев, В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов / В.И. Ключев М.: Энергоатомиздат, 1985. 560 с.

68. Кобзев, А.В. Стабилизаторы переменного напряжения с высокочастотным широтно-импульсным регулированием / А.В. Кобзев, Ю.М. Лебедев, Г.Я. Михальченко. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 152 с.

69. Колчев, Е. В. Моделирование тиристорных электроприводов / Е. В. Колчев, В. П. Метельский, В. А. Стульников. Киев: Техника, 1980. - 86 с.

70. Комплектные тиристорные электроприводы: справочник // Евзеров И.Х. и др.: под ред. В.М. Перельмутера. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 319 с.

71. Конев, Ю.И. Транзисторные импульсные устройства управления механизмами / Ю.И. Конев. М.: Энергия, 1968. - 104 с.

72. Конструирование мощных тиристорных электроприводов // И.Х. Евзеров, И.Х. Евзеров, И.И. Фейгельман, А.А. Ткаченко. М.: Энергоатомиздат, 1992. - 287 с.

73. Копылов, И.П. Математическое моделирование электрических машин / И.П. Копылов. М.: Высшая школа, 2001. - 327 с.

74. Копылов, И.П. Расчет на ЦВМ характеристик асинхронных машин / И.П. Копылов, О.П. Щедрин. М.: Энергия, 1973. - 120 с.

75. Корытин, А. М. Расчет на ЭВМ промышленных электроприводов / А. М. Корытин. киев.: Технка, 1984. - 111 с.

76. Костенко, М.П. Электрические машины. В 2-х. ч. Учебник для студентов высш. техн. учеб. Заведений / М.П. Костенко, Л.М. Пиотровский, 3-е изд., перераб. Л.: Энергия, 1972.

77. Крагельский, И. В. Основы расчетов на трение и износ / И. В. Крагель-ский. М.: Машиностроение, 1977. - 115 с.

78. Крановое электрооборудование: Справочник / Алексеев Ю.В. , Богословский А.П., Певзнер Е.М. и др.; под ред. А.А. Рабиновича. -М.: Энергия, 1979. 239 с.

79. Кринчик, Г.С. Физика магнитных явлений / Г.С. Кринчик. М.: Изд-во МГУ, 1967. - 367 с.

80. Лазарев, Ю. Моделирование процессов и систем в MatLab: учебный курс / Ю. Лазарев. СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2005. - 512 с.

81. Ламмеранер, И. Вихревые токи / И. Ламмеранер, М. Штафль. М. -Л.: Энергия, 1967.-267 с.

82. Левинтов, С.Д. Бесконтактные магнитоупругие датчики крутящего момента / С.Д. Левинтов, A.M. Борисов. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 88 с.

83. Марголин, Ш. М. Электропривод машин непрерывного литья заготовок / Ш. М. Марголин. М.: Металлургия, 1987. - 278 с.

84. Масандилов, Л.Б. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей / Л.Б. Масандилов В.В. Москаленко, 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1978. - 96 с.

85. Моделирование асинхронных электроприводов с тиристорным управлением // Л.П. Петров, В.А. Ладензон, Р.Т. Подзолов, А.В. Яковлев. М.: Энергия, 1977.-200 с.

86. Москаленко, В. В. Электрический привод: Учеб. для электротехн. спец. Вузов / В. В. Москаленко.-М.: Высш. шк.,1991. 430 с.

87. Невзоров, Л. А. Башенные строительные краны: Справочник / Л.А. Невзоров, Г. Н. Пазельский, Е. М. Певзнер. М.: Машиностроение, 1992. - 254 с.

88. Нейман, Л.Р. Поверхностный эффект в ферромагнитных телах / Нейман Л.Р. М.: Л.: Госэнергоиздат, 1949. - 190 с.

89. Онищенко, Г. Б. Асинхронные вентильные каскады и двигатели двойного питания / Г. Б. Онищенко, И. Л. Локтева,- М.: Энергия, 1979. -199 с.

90. Парфенов, Э.Е. Вентильные каскады / Э.Е. Парфенов, В.А. Прозоров. Л., Энергия 1968. 92 с.

91. Патент РФ №2202850. Способ управления асинхронным двигателем с фазным ротором / Борисов A.M. Васькин А.А. Долгодворова О.Ю. Драчев Г.И. Ильинов В.И. Калинин А.С. Лохов С.П. Лях Н.Е. Заявл. 25.06.1999, №99113396. Опубл. 20.04.03.

92. Пат. 55229 Российская Федерация, МПК7 Н02Р 5/40, 7/62. Устройство пуска асинхронного электродвигателя с фазным ротором / A.M. Борисов, Г.И. Драчев, Н.Е. Лях, А.С. Нестеров, А.Н. Шишков; заявл. 10.01.06; опубл. 27.07.06, бюл. № 21 с. 6: ил.1

93. Пашков, Н.Н. Адаптивное управление асинхронными электроприводами / Н.Н. Пашков, В.А. Ружников. Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1992. - 144 с.

94. Певзнер, Е. М. Эксплуатация крановых тиристорных электроприводов / Е. М. Певзнер, А. Г. Яуре.- М. :Энергоатомиздат, 1991. -101 с.

95. Переходные процессы в асинхронном электроприводе с импульсно -ключевым регулированием / В. А. Барышников, П.Е. Данилов, Е.М. Певзнер, С. П. Голев. М.: Энергоиздат, 1984. - 384 с.

96. Петров, Л.П. Управление пуском и торможением асинхронных двигателей / Л.П. Петров. -М.: Энергоиздат, 1981. 184 с.

97. Потемкин, В.Г. MATLAB 6: среда проектирования инженерных приложений / В.Г. Потемкин. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2003. - 448 с.

98. Пусковые характеристики дроссельного асинхронного электропривода / A.M. Борисов, Г.И. Драчев, Н.Е. Лях, В.И. Ильинов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2001. - Вып. 1. - № 4. - С. 23-25.

99. Преобразователи частоты для электроприводов переменного тока: Справ. Ин-т пром. развития Информэлектро. / под ред. Т. А. Кузьмина, Е. В. Маерович -М.: Информэлектро, 1996. -92 с.

100. Регулирование скорости дроссельного асинхронного электропривода / A.M. Борисов, Г.И. Драчев, Н.Е. Лях, С.А. Фомин // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2001. - Вып. 1. - № 7. - С. 63-66.

101. Рудаков, В. В. Асинхронные электроприводы с векторным управлением / В. В. Рудаков. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. - 134 с.

102. Сипайлов, Г.А. Математическое моделирование электрических машин / Г.А. Сипайлов, А.В. Лоос. М.: ВШ, 1980. - 176 с.

103. Системы подчиненного регулирования электроприводов переменного тока с вентильными преобразователями / О.В. Слежановский, Л.Х. Дацковский, И.С. Кузнецов, Е.Д. Лебедев, Л.Н. Тарасенко. М.: Энергоатомиздат, 1983. -256 с.

104. Слухацкий, А.Е. Индукторы / А.Е. Слухацкий. Л.: Машиностроение, 1989.-125 с.

105. Соколов, М.М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов / Соколов М.М. М.: «Энергия», 1969. - 544 с.

106. Соколов М.М., Данилов П.Е. Асинхронный электропривод с импульсным управлением в цепи выпрямленного тока ротора. М.: Энергия, 1972. - 72 с.

107. Справочник по автоматизированному электроприводу / под ред. В.А. Елисеева и А.В. Шинянского. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 616 с.

108. Сравнительный анализ вариантов включения дросселей в асинхронных электроприводах / A.M. Борисов, Г.И. Драчев, Н.Е. Лях, С.А. Фомин // Наука и технологии. Избранные труды Российской школы «К 70-летию Г.П. Вяткина». -М.: РАН, 2005.-С.420-423.

109. Теоретические основы электротехники: Учебное пособие. В 4 ч. / Под ред. Г.М. Торбенкова. - Челябинск: изд - во ЮУрГУ, 2001.

110. Тиристорные преобразователи напряжения для асинхронного электропривода/ Л.П. Петров, О.А. Андрющенко, В.И. Капинос и др. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 200 с.

111. Тиристорные электроприводы с реверсорами/ Я. Ю. Солодухо и др. -М: Энергия,1977, -112 с.

112. Тун, А. Я. Системы контроля скорости электропривода / А. Я. Тун. -М.: Энергоатомиздат, 1984. 168 с.

113. Файнштейн, В.Г. Микропроцессорные системы управления тиристорными электроприводами / В.Г. Файнштейн, Э.Г. Файнштейн. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 240 с.

114. Фомин, С. А. Автоматизация дроссельного асинхронного электропривода кранового механизма подъема // Электротехнические системы и комплексы: межвузовский сб. науч. тр. / Под ред. С.И. Лукьянова. -Магнитогорск: МГТУ, 2004. Вып. 11. - С. 138-144.

115. Хохлов, Ю.И. Проблемы энергосбережения в системах электроснабжения на основе энергетической электроники / Ю.И. Хохлов // Наука и технологии: Тр. 23-й Рос. шк. М.: Издательство Рос. акад. наук, 2003. - С. 555-570.

116. Хохлов,Ю.И.Энергосберегающие технологии с использованием силовой электроники / Ю.И. Хохлов // Энергосбережение в промышленности и городском хозяйстве: Сб. тез. докл. науч.- практ. конф.(14-15 июня). Челябинск: ЮУрГУ, 2000.-С. 14.

117. Чернов, Е.А. Комплектные электроприводы станков с ЧПУ: справочное пособие / Е.А. Чернов, В.П. Кузьмин. Горький: Волго-вятское книжное издательство, 1989. - 320 с.

118. Чернов, Е.А. Станочные электроприводы переменного тока: справочное пособие / Е.А. Чернов. М.: Вираж Центр, 1997. - 230 с.

119. Черных, И. В. SIMULINK: среда создания инженерных приложений / И. В.Черных. М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2003. - 496 с.

120. Чиликин, М.Г. Общий курс электропривода: Учебник для вузов / М.Г. Чиликин, А.С. Сандлер. М.: Энергоиздат, 1981. 576 с.

121. Шамис, В.А. С++ Builder. Техника визуального программирования. Издание третье, исправленное и дополненное / В.А. Шамис. М.: «Нолидж», 2001.-688 с.

122. Шубенко В. А. Тиристорный асинхронный электропривод с фазовым управлением/В. А. Шубенко, И. Я. Браславский.-М.: Энергия, 1972.-200 с.

123. Электрооборудование и электродвигатели: Каталог: В 3-х ч./АО "ВНИИТЭМР", Информ.-комммерч. фирма "КАТАЛОГ".-М.: КАТАЛОГ, Ч. 3.-1996.-76с.

124. Электроприводы переменного тока: Труды международной тринадцатой научно-технической конференции. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2005. - 276 с.

125. Электротехника: учеб. пособие для вузов: В 3 кн. Кн. II. Электрические машины. Промышленная электроника. Теория автоматического управления / под ред. П.А. Бутырина, Р.Х. Гафиятуллина, A.JI. Шестакова. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. - 711 с.

126. Электротехника: учеб. пособие для вузов: в 3 кн. Кн. III. Электроприводы. Электроснабжение / под ред. П.А. Бутырина, Р.Х. Гафиятуллина, A.JI. Шестакова. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. - 639 с.

127. Электротехническая совместимость электрооборудования автономных систем / В.Г. Болдырев, В.В. Бочаров, В.П. Булеков, С.Б. Резников; Под ред. В.П. Булекова. М.: Энергоатомиздат, 1995. - 351 с.

128. Эпштейн, И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока /

129. И.И. Эпштейн. М.: Энергоиздат, 1982. - 192 с.

130. Ягола, Г. К. Измерение магнитных характеристик современных магнитотвердых материалов / Г. К. Ягола, Р. В. Спиридонов. М.: Изд-во стандартов, 1989.-196 с.

131. Яуре, А.Г. Крановый электропривод: Справочник / А.Г. Яуре, Е.Н. Певзнер. М.: Энергоатомиздат, 1988. - 344 с.

132. Яценков, B.C. Микроконтролеры MicroCHIP: Схемы. Примеры программ. Описания. Ресурсы Internet: практ. рук. / B.C. Яценков. М.: Горячая линия - Телеком, 2002. - 293 с.

133. Drive&Control. Специальный выпуск для ЭЛЕКТРО 96 в Москве. Бернхард Вильгельм. Мягкий пуск асинхронных двигателей.

134. Ferenczi, О. Power supplies. Pt. А & В / О. Ferenczi. Budapest: Akademiai Kiado, 1987. - 744 p.

135. Gottlieb, I.M. Electronic power control / I.M. Gottlieb. USA: T AB books, 1991.-255 p.

136. Gray, P.R. Analisys and design of analog integrated circuits / R.P. Gray, G.R. Meyer. New York & oth.: Wiley, 1977. - 683 p.

137. Негру, M. Analog integrated circuits. Operational amplifiers and analog multipliers / M. Негру. Budapest: Akademiai Kiado, 1980. - 479 p.

138. Muller, R.S. Device electronics for integrated circuit / R.S. Muller, T.I. Kamins. New York & oth.: Wiley, 1977. - 404 p.

139. Murphy, J.M.D. Thyristor control of A.C. motor / J.M.D. Murphy. Oxford & oth.: Pergamon Press, 1975. - 192 p.

140. Power electronics / F. Csaki, K. Ganszky, I. Ipstis, S. Mart. Budapest: Akademiai Kiado, 1983. - 708 p.