автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Электромеханическая система с асинхронным вентильным двигателем

На правах рукописи

ГАЗИЗОВ РАМИЛЬ МУКАТТИСОВИЧ

РГ* од

2 Ц ИЮЛ 2000

)

ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА С АСИНХРОННЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

1сци1лыюсть 05.09.03 — Электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Казань - 2000

Работа выполнена на кафедре электротехники и электропривода Казанског государственного технологического университета.

Научный руководитель

Научный консультант Официальные оппоненты

Ведущая организация

Защита диссертации состоится' заседании диссертационного Совета техническом университете им. А.Н. 15,3 уч. зд. КГТУ, ауд. 317.

— заслуженный деятель науки техники РТ, доктор техничес наук, профессор Зиннер Л.Я.

— кандидат технических на доцент Кропачев Г.Ф.

— академик электротехничесь академии РФ,

доктор технических на; профессор Калашников М.А.

— кандидат технических на; доцент Мухаметгалеев Т.Х.

— АО «НИИ Турбокомпрессс г.Казань

МйЛ 2000 г. в часов н;

К 063.43.06 при Казанском государственно?. Туполева по адресу: г. Казань, ул. Толстого

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГТУ им. А.Н. Туполева. Ваши отзывы, заверенные печатью, в двух экземплярах просим выслать пс адресу: 420111, г. Казань, ул. К. Маркса, 10.

Автореферат разослан " йЬ^-СиЯ 2000:

Учёный секретарь диссертационного Совета д.т.н., профессор

А.Ю.Афанас!

иб/, 6зл- ом. 8ч !и,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современный электропривод представляет собой сложный комплекс электромеханических устройств, а также средств автоматического управления, базирующихся на новейших достижениях в различных областях науки и техники. Успехи в развитии силовой полупроводниковой технике, достигнутые отечественной и зарубежной промышленностью, позволяют разрабатывать регулируемые электропривода путем создания электромашинно-вентильных систем (ЭМВС), представляющих собой совокупность электромеханического преобразователя энергии и нескольких полупроводниковых преобразователей энергии с цепями их питания и управления. Высокий уровень производства асинхронных двигателей (АД) и транзисторной техники позволяет проектировать ЭМВС с АД малой, средней и даже большой мощности. Применение АД, работающих от преобразователей частоты (ПЧ) с высокочастотным выходным напряжением, делает ЭМВС более гибкой, расширяет диапазон регулирования, улучшает весогабарит-ные и стоимостные показатели, что позволяет обеспечить оптимальный режим ее работы. Надежность работы и характеристики ЭМВС во многом определяются видом системы управления (СУ) транзисторами в силовой части электропривода. Для устройств специальной, общей и бытовой техники малой и средней мощности, которым не требуется широкий диапазон регулирования, рядом преимуществ обладают аналоговые СУ транзисторами, а в частности, схемы многофазных автогенераторов с магнитными связями. Такие СУ отличаются относительно простой конструкцией, так как основным элементом ее является управляющий трансформатор, отвечающий за корректное функционирование СУ в целом. Одним из перспективных направлений современной тенденции миниатюризации СУ, выполненных по автогенераторным схемам, является исключение многообмоточного трансформатора из СУ, замена и передача его функций управления на магнитную систему статора АД. При этом обмотки управления размещаются в пазах статора, а АД представляет собой совмещенную электрическую машину с цепями управления, которую будем называть асинхронным вентильным двигателем (АВД). Разработка новых систем управления на базе совмещенных электрических машин открывает новые возможности по созданию ЭМВС с улучшенными технико-экономическими показателями.

Цель работы заключается в создании АВД с рациональными технико-экономическими показателями, предназначенного для работы в высокоскоростном регулируемом электроприводе малой и средней мощности.

Задача научного исследования. Разработка математической модели и исследование АВД с учетом предвключенных элементов источника питания и насыщения магнитной системы АД.

В соответствии с поставленной задачей в работе рассматриваются следующие вопросы:

- разработка математической модели АВД на основе аппарата теории ориентированных графов с целью численного исследования процессов электромеханического преобразования энергии в нем;

- численное исследование математической модели АВД при 180-градусном законе управления транзисторами трехфазного мостового преобразователя;

- разработка и исследование математической модели АВД с учетом насыщения магнитной системы трехфазного АД в переходных и установившихся режимах;

- разработка методики расчета на ЭВМ статических и динамических электромагнитных и электромеханических характеристик АВД;

- создание комплекса программ, предназначенного для численного моделирования и исследования процессов электромеханического преобразования энергии в АВД в статических и динамических режимах;

- экспериментальное исследование и внедрение практических схем и конструкций АВД.

Основные методы исследования. Комплексное исследование АВД включает в себя качественный анализ с помощью аналитических методов, количественный анализ с помощью численных методов расчета на ЭВМ и эксперимент. Аналитические исследования базировались на теории ориентированных связанных графов, методах мгновенных значений, теории обыкновенных дифференциальных уравнений и матричной алгебре. Численные исследования, проведенные на ЭВМ с процессором Pentium-100 в системе Turbo Pascal 7.0, базировались на известных численных методах вычислительной математики. Оценка точности численной модели осуществлялась с помощью экспериментальных исследований, в ходе которых проводилось осциллографирование токов и напряжений и были определены рабочие и механические характеристики АВД.

Научная новизна работы представлена следующими результатами:

- на основании теории ориентированных графов разработана математическая модель АВД в фазных координатах трехфазного АД, позволяющая исследовать переходные и установившиеся процессы;

- определены линейные преобразования, которые позволили получить математическую модель АВД при 180-градусном законе управления с меньшим порядком системы уравнений;

- проведены численные исследования процессов электромеханического преобразования энергии в разработанной схеме АВД, определены основные мгновенные, статические и динамические характеристики для ряда конкретных типономи-налов АВД;

- проведен качественный и количественный анализ влияния магнитного насыщения трехфазного АД на дифференциальные и интегральные характеристики АВД, с целью выдачи рекомендаций на проектирование;

- с помощью численного моделирования исследовано влияние параметров источника питания и фильтра, нелинейности момента сопротивления нагрузки, а также динамических режимов пуска, торможения противовключением и динамического торможения на электромагнитные и электромеханические процессы в АВД;

- дана оценка точности результатов численного и экспериментального исследований, разработаны практические рекомендации, реализованные в опытных

образцах.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

- разработаны схемы и конструкции АВД, предназначенные для работы в высокоскоростном регулируемом электроприводе;

- созданы аналитические математические модели, предназначенные для качественного анализа процессов электромеханического преобразования энергии в АВД;

- разработаны методики исследования и численного расчета на ЭВМ, предназначенные для исследования АВД в различных режимах его работы;

- создан комплекс программ на языке программирования Turbo Pascal, предназначенный для численного моделирования и исследования процессов электромеханического преобразования энергии в АВД и расчета статических и динамических характеристик АВД;

- по результатам теоретических и экспериментальных исследований спроектированы, изготовлены и испытаны макетные образцы АВД мощностью 90, 160 и 200 Вт, проведен анализ их технического уровня.

Реализация результатов работы. Основные научные и практические результаты, разработанные расчетные методики, алгоритмы, рекомендации и устройства внедрены во Всероссийском научно-исследовательском институте расхо-дометрии, а также в учебном процессе КГТУ.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры электротехники и электропривода КГТУ (КХТИ), г. Казань, 1997-1999 г.г., на 10-м научно-техническом семинаре «Внутрикамерные процессы в энергетических установках. Акустика, диагностика», г. Казань, 1998 г., на Республиканской научно-технической конференции «Проблемы энергетики», г. Казань, 1998 г., на итоговой научной сессии КГТУ за 1999 год, г. Казань, 2000 г.

Публикация. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 109 источников и приложений. Работа содержит 201 страницу основного текста и 21 страницу приложений.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задача исследования, а так же вопросы научной новизны и практической ценности результатов исследований.

В первой главе проведен анализ современного состояния практической разработки и теоретического исследования ЭМВС с АД и определена задача научного исследования.

Показано, что в высокоскоростном регулируемом электроприводе малой и средней мощности наиболее широкое применение нашли схемы ЭМВС с АД. ПЧ, являющийся одним из основных звеньев ЭМВС, обычно выполняется по схеме с

ного поля, ось которого периодически изменяет свое положение в воздушном зазоре. Анализ результирующего магнитного поля, полученного путем суммирования магнитных индукций трех фаз АД при различных фиксированных мгновенных значениях их амплитуды во времени, при изменении их пространственной координаты вдоль двойного полюсного деления, показал, что в течении одного временного периода пространственный годограф магнитного потока принимает шесть положений с максимальным значением амплитуды. В связи с этим магнитная система АД кратковременно насыщается в шести точках пространства, соответствующих осям фаз обмоток АД, когда годограф магнитного потока принимает наибольшую амплитуду и происходит переключение транзисторов ПЧ.

Управление транзисторами ПЧ осуществляется по 180-градусному закону управления. Для формирования прямоугольных управляющих база-эмиттерных напряжений, форма которых повторяет двухступенчатую форму фазного напряжения ПЧ, в АВД (рис.1) введен вольтодобавочный трансформатор (ВДТ), по первичной обмотке которого протекает ток третьей гармоники. Согласное соединение вторичных обмоток ВДТ и обмоток управления позволяет формировать прямоугольные база-эмиттерные напряжения.

На рис.2 представлена схема замещения АВД. Полупроводниковые вентили (ПВ) на схеме замещения АВД представлены через их внутренние электрические и логические параметры. Электрические параметры ПВ характеризуются дифференциальными сопротивлениями Я} которые обуславливают активные потери на открытом коллекторно-эмиттерном переходе. Логические параметры задают интервалы времени длительности каждого из состояний ПВ с помощью переключающих функций 111 -ьЬ6, значения которых равны единице, когда соответствующий ПВ открыт, и равны нулю, когда - закрыт.

Для формирования уравнений и описания топологии схемы замещения АВД построен ОГ. По ОГ получены топологические матрицы инциденции, контуров и сечений. Матрица контуров имеет следующий вид:

[В] =

ы 0 ы 0 0 0 0 0 -Ь1 ы 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Ь2 0 0 0 0 0 0 -112 0 Ь2 0 0 0 0 0 0 0 0

ЬЗ 0 0 0 ЬЗ 0 0 0 -ЬЗ 0 0 ЬЗ 0 0 0 0 0 0 0

0 -м м 0 0 0 0 0 -Ь4 0 0 0 Ь4 0 0 0 0 0 0

0 -Ь5 0 Ь5 0 0 0 0 -Ь5 0 0 0 0 Ь5 0 0 0 0 0

0 ~Ь6 0 0 Ь6 0 0 0 -Ь6 0 0 0 0 0 Ьб 0 0 0 0

0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0

0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

-1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

(1)

Особенностью полученной матрицы контуров является наличие в ней, на ряду с нулями и единицами, переключающих функций, присутствие которых позволило записать систему уравнений в матричном виде по методу контурных токов для непланарной схемы замещения АВД:

(2)

где

[в][г(Р)][в]1.[1к]=[в].[Е],

:[1к] = [ч ¡2 'з Ч '5 >6 'к2 'кЗ 'и] " матрица столбец кон-

турных токов; [Е] = - матрица столбец, элементами которой являются ЭДС

ветвей электрической схемы, входящих в контуры, образованные хордами, подматрицы которой имеют следующий вид: [Ех]=[0 00000000 Еи]1, [0] - нулевая матрица 9x1; [2(р)] - квадратная матрица операторных сопротивлений ветвей электрической схемы, имеющая размерность 19x19:

Рис.2. Схема замещения АВД 9

где ^эмп(р)] - квадратная матрица сопротивлений электромеханического преобразователя энергии размером 6x6; ¡2п(р)| - диагональная матрица сопротивлений ПВ трехфазного мостового преобразователя размером 6x6.

С целью замены в системе уравнений (2) фиктивных контурных токов на реальные переменные состояния и уменьшения числа неизвестных предложены два линейных преобразования. Их применение к уравнению (2) позволяет получить следующую систему уравнений (4):

[А1]+.[АГ1-[гк(р)]-[А].[А1].И = [Е"], (4)

где [а] и [а ! ] - матрицы преобразования:

А =

hi О О О О О О О О О

О h2 О О О О О О О О

О О

ЬЗ О О О О О О О

О

о о

h4 О О О О О О

О О О О h5 О О О О О

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

о о о о

0 0 0 0 0 h6 О О О О 0 10 0 0 0 0 10 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1

[All-

1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1

. (5)

псевдообращенная матрица [А ¡]+ от прямоугольной матрицы преобразования

М:

05 0 0 0.5 0 0 0 0 0 0

0 05 0 0 05 0 0 0 0 0

0 0 05 0 0 05 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 1 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 1 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

(6)

матрицы токов, ЭДС и сопротивлений в преобразованной системе координат имеют следующий вид:

[i"] = [iSa i| ic ¡a ib ¡с ¡и]', [E"] = [° 0 0 0 0 0 Би]\

"Ир)]ц Iz"(P))1>:

LHP)]^ ИР)]

где ее субматрицы равны:

zn + z0 + hl(zcl +z1) + hl(zc2 +z4) z12 + z0 + h2hlzcl +h5h4zc2

z21 + z0 + hlh2zcl +h4h5zc2 +z0 +h2(zci +z2)+h5(zC2 +z5)

z3! + z0 + hlh3zcl + h4h6zc2 z32 + z0 + h2h3zci + h5h6zc2

[Z"(p)] = [A1f [A]-1 [Z^p)]-^]-^,] =

1,2 12,2

Ир)]п =

И4,2=

213 + 2О + ЬЗЫ2с1 + И6Ь42с2 г,4 г,5 г16 -Ыгс1 + Ь4гс2 г23 + 7-з + ЬЗЬ2гс1 + Ь6Ь5гс2 г24 г25 г^ — Ъ2гС1 + Ь5гс2 233 + 20 + м(2с1 + 2з) + Ь6(2с2 + Ч) 234 г35 г36 -Ь37с,+Ь6гс2

[2"(Р)]2Д =

241 г42

251 252

261 г62 -Ы-гс1 +Ь4-2с2 -Ъ2-гС1+Ь5-гС2

243 253 263

■ИЗ-г,.] +Ь6-гС2

И»»)]« «

г44 г45 г46 2 54 255 2 56 2 64 265 26б ООО

2с1 +2с2 +2и.

де г у - элемент матрицы [2эмп(р)|, образованный пересечением 1 строки и ]

толбца (¡,} е 1, 6 для уравнений АД в фазной системе координат).

Использование принципа макромоделирования и диакоптических методов юзволило получить по отдельности макромодели для основных составных частей ;хемы замещения АВД (рис.2), а в частности для источника питания, фильтра, юстового преобразователя, ВДТ, трехфазного АД и технологической машины. С юмощыо уравнений связи и компонентных уравнений получена математическая юдель АВД, в которую выходные напряжения мостового преобразователя входят I явном виде. Полученная система дифференциальных уравнений имеет вид:

¿и

с1

¡|-Ы+1ь-Ь2 + 1с-Ь3-1И {Шс2 + -Ь2 + !с -ЬЗ — 1 и +10

с11

(И

иР = ис1

dUr

с 1 1

и„

dU

с2

, (7)

¿1

dt

и0 = Ко'о +Ц

^¡0 1 л

•о = - ¡ь иа = -Ы • ие + Ь4 • Ц, + и0

иь=-Ь2-ие+Ь5-ис|+ио,

ис = -ьз-ие + ьб-иа + ио

Гь,г г-

М3-М,

а!

аЬс ] ~ аЬс ] [' аЬс ] — ' dф

-= Ю п

Р

, (8)

где [к-аЬс]'[^аЪс]" матРии-ы параметров АД, |- матрицы напряжений

и токов, Мэ - электромагнитный момент, Мс - момент сопротивления, I - момент инерции, ф - угол поворота ротора, о>р - частота вращения ротора АД.

Разработанные аналитические математические модели позволяют исследо вать процессы электромеханического преобразования энергии в АВД в статических и динамических режимах с учетом предвключенных цепей источника пита-; ния и нелинейных сопротивлений открытых коллекторно-эмиттерных переходов транзисторов. С помощью этих уравнений также можно проводить численное моделирование АВД с нулевым проводом и без него.

В третьей главе разработана математическая модель АВД с учетом насы щения магнитной системы трехфазного АД и проведено исследование влиянш магнитного насыщения АД на основные статические и динамические характеристики АВД.

Вывод уравнений осуществлялся при следующих допущениях: равномерны! воздушный зазор, синусоидальное распределение обмоток вдоль статора и ротора магнитная симметрия, магнитные потери равны нулю, потоки рассеяния статора I ротора не зависят от насыщения.

Система дифференциальных уравнений трехфазного АД в фазной систем! координат, записанная в матричном виде:

о«

Согласно допущениям выражения для собственных индуктивностей статор; и ротора примут вид:

Ь5аЬс=м(1(1) + Ь50, Цд^М^ + Ц,, (11

где , 1/0 - индуктивности рассеяния обмоток фаз статора и ротора.

Для аналитического вывода уравнений необходимо также ввести аналитичс ское выражение для кривой намагничивания с целью определения значс

(■ \ ¿Уц

ний дифференциальной взаимоиндуктивности - М(1и) = —— . Аналитическое вь

ражение для тока намагничивания находится на основании закона полного тока, результате проекций результирующего вектора намагничивающего тока на ос фаз А, В и С статора трехфазного АД.

Система уравнений трехфазного АД с учетом насыщения его магнитной си< темы в нормальной форме Коши имеет следующий вид:

-1 г

А

. (Г.

Матрицы [^аЬс] и [^аЬс имеют общеизвестный вид, а при записи

атрицы [Ц£с] необходимо учитывать, что взаимоиндуктивности являются

»ункциями тока намагничивания М1. При вычислении матрицы —4-

бходимо учитывать, что

5ф

5ф

Э(р

а,

(13)

5М

•де

ы

81,

81

■ = Шц определяется по кривой намагничивания, а--по аналитиче-

:кому выражению для тока намагничивания. Матрица имеет вид:

[ТаЬс] =

¡Я - ¡1

'а-ГГ о 1а 'а 31 гь

8'1 и 81 а ¡5ь я» д»ц

... 'ь

9ф

' Ягс

•г

.Г

01а

• Г

д\ ь '"'"Г

■ Г

■Г ^

¡'ь

«¡ь

д\1

К Я..

(14)

' [' аЬс ] '

(15)

Уравнение для электромагнитного момента можно найти го выражения:

При подстановке соответствующих матриц выражение для электромагнитно-о момента принимает вид:

Мэ =п-(01+02+03+04), (16)

] /,\2 / _\2 /,\2 , 2 / _\2

•де

бф

(вН<1Н«Г+(с)Чиг+(«Г-

)

■3 -в ;5 ^ ¡5 ;Г ;Г ;Г Г ;Г - Г1

_,а -1Ь ''с -1Ь "'с -1Ь _1а Ч _1Ь У]

n - число пар полюсов АД.

Проведено численное моделирование АВД с учетом насыщения магнитно системы АД для трех режимов, когда значения тока намагничивания АД приш мают значения на линейном участке, на колене и за коленом кривой намагничив, ния, при следующих параметрах источника, фильтра, полупроводникового прео! разователя и трехфазного АД: Еи =57.3 В; RH=0.8 Ом; Ьи = 2.5 мГ;

С, = С2 = 3500 мкФ; RcI=Rc2=0.1 Ом; R| = R| = R^ =0.3 Oi

Ra = Rb = Rc = 035 Ом; Lsa = 055 мГн; LrCT = 0.61 мГн; M - дифференциалы^ параметр, определяемый по кривой намагничивания трехфазного АД; п-шо =6000 об/мин; Мс =0.03Н-м ; J =0.00013 кг-м2 .

В результате численного моделирования получены расчетные мгновенны динамические механические и электромеханические характеристики АВД. Пуск установившийся динамический режим работы АВД для трех различных режиме насыщения магнитной системы трехфазного АД представлены, соответственно, i рис.3 - рис.5. Масштаб для частоты вращения юр - 7:1, рад/с, а для электрома

нитногомомента Мэ -0.015:1, Н-м.

Анализ полученных результатов численного моделирования АВД на ЭВМ сравнительная оценка их между собой показали, что увеличение насыщения ма нитной системы трехфазного АД приводит к уменьшению пускового момент соответственно, на 4% и 7%. Максимальный момент в режиме 2 почти не измен ет свою величину, а в режиме 3 уменьшается на 5%. Переходной процесс nyci АВД с насыщенной магнитной системой АД характеризуется перерегулирован ем. Стоит отметить, что интервал времени, через который АВД начинает работа в установившемся динамическом режиме, возрастает, соответственно, на 28% 59%, хотя время регулирования в режиме 2 даже уменьшилось на 7%, а в режт 3 увеличилось на 5%.

Сравнение динамических механических характеристик АВД показало таю увеличение пульсации электромагнитного момента с увеличением насыщен] магнитной системы трехфазного АД, а в режиме 3 при пуске появляется провал i рабочем участке динамической механической характеристики. Сравнение соо ветствующих динамических электромеханических характеристик АВД показало

нм

со„

ПН!

1,с

0.000 0.Х00 0.200 0.300 0.-100 0.500

Рис. 3. Пуск и динамический установившийся режим работы АВД (режим 1) 30

30 50 10 20 0 20

/ и

/

/

Ал

1, ■ ■ .¿4 № 1

Ним« - мэ

МУШН щщщ ЩЩМ! шнш ИДИ вши ШЛЯп

и

с

0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500

Рис. 4. Пуск и динамический установившийся режим работы АВД (режим 2) 00

0.300

0.400

0.500

0.000 0.100 0.200

Рис. 5. Пуск и динамический установившийся режим работы АВД (режим 3)

15

несущественное увеличение ударных значений фазных токов и длительности i пиковых значений в переходных режимах. С увеличением магнитного насыщеш также увеличиваются амплитуды фазных токов в установившемся режиме работ АВД на 8% и 18%, что приводит к увеличению их действующих значений.

Также в данной главе разработана методика расчета интегральных рабочих статических механических характеристик АВД. По данной методике рассчитан интегральные характеристики АВД мощностью 90,160 и 200 Вт.

Четвёртая глава посвящена вопросам численного моделирования и эксгк риментального исследования АВД.

Разработаны программы, написанные на языке программирования Turbo Pa¡ cal, в основу которых положены аналитические модели АВД, представленные в второй и третьей главах и позволяющие проводить численное моделироваш АВД в статических и динамических режимах, а также определять основные ди(] ференциальные и интегральные характеристики.

Проведено численное моделирование и исследование электромагнитных электромеханических процессов в АВД при изменении одного из параметров эл( мента источника питания или фильтра на схеме замещения АВД (рис.2) в сл( дующем диапазоне С, =С2 =500 +20000мкФ, L„ =0.15+150 мП R„ = 0.01 + 2.1 Ом. В ходе численного моделирования определены мгновенные динамические характеристики АВД мощностью 160 Вт.

Анализ полученных характеристик показал, что реактивные элементы исто' ника питания и фильтра, в основном, влияют на протекание электромагнитнь процессов в источнике, определяя его показатели качества переходного процесс Показано, что при определенных параметрах элементов фильтра можно устрани-отрицательное влияние АД, работающего от преобразователя частоты и имеющ го импульсный характер тока, на питающую сеть при соизмеримости их мощи стей. Существенное влияние на протекающие электромагнитные и электромех нические процессы в АВД, работающего от низковольтного источника питани оказывает увеличение активного сопротивления источника питания. Увеличен! суммарного активного сопротивления приводит к уменьшению пускового и ма симального моментов и к увеличению времени пуска, в связи с увеличением пад ния напряжения в предвключенных цепях. Малые значения суммарного активно сопротивления источника и фильтра приводят к увеличению амплитуд колебаш напряжения и тока источника, причем число колебаний и их амплитуда растут j мере уменьшения активного сопротивления. Проведенный анализ электромагни ных и электромеханических процессов в АВД показал, что прадвключенные uei существенно влияют на работу АВД и на характер протекающих процессов только в динамических, но и в установившихся режимах, что необходимо учит вать при проектировании таких ЭМВС.

Проведено численное моделирование АВД при исследовании динамики «большом» и «малом». Получены расчетные динамические характеристики АЕ мощностью 160 Вт в динамических режимах пуска, реверса, торможения прот вовключением, динамического торможения и при приложении переменного

-20

-80

0.000 0.070 0.140 0.210 0.280 0.350

Рис. 7. Пуск АВД при импульсном характере момента сопротивления

ударного момента сопротивления нагрузки. На рис.6 приведены результаты чи ленного моделирования АВД в режимах пуска и реверса АВД при незатухше магнитном поле ротора АД. Масштабы для тока источника ¡и - 0.5:1, А, напряж ния источника U„ - 1:1, В и момента сопротивлениям,. - 0.015:1, Н-м. Ctoi отметить, что наибольший пик ударного момента возникает при изменении чер< дования фаз питающего напряжения, который во многом превышает не тольь номинальное значение момента, но также значения пускового и максимально1 моментов АД. Численное моделирование показало, что величина ударного моме1 та при различных процессах реверса может быть различна в зависимости от вел! чины незатухшего магнитного поля ротора АД. В связи с этим отметим, что пр проектировании ЭМВС необходимо учитывать наличие больших амплитуд удар ного момента в динамических режимах работы АВД, которые вызывают удары передачах кинематической цепи электропривода.

Анализ работы АВД с переменным моментом нагрузки (рис.7) показал, чт нелинейное изменение момента сопротивления обуславливает низкочастотны пульсации момента на валу АД, амплитуда которых в нашем случае больше высс кочастотной пульсации момента, обусловленной временными гармониками неси нусоидального ступенчатого напряжения на обмотках двигателя. В связи с этик низкочастотная пульсация момента будет приводить к пульсациям мгновенно частоты вращения в результате ограниченной жесткости статической механичс ской характеристики АД, а временные гармоники питающего напряжения не б> дут оказывать существенного влияния на изменение мгновенной частоты враще ния. Стоит отметить, что амплитуда пульсации частоты вращения меньше ампли туды пульсации момента, вследствие сглаживающего действия механическо инерции электропривода. Увеличивающийся скачком момент сопротивления ш грузки частично преодолевается за счет освобождающейся из-за снижения чаете ты вращения ротора кинетической энергии, которая была запасена в период рабе ты с малым моментом сопротивления, когда частота вращения возрастала.

В данной главе также приводятся данные экспериментального исследованн макетных образцов АВД мощностью 90, 160 и 200 Вт. Приведены их мгновенны и интегральные характеристики. АВД мощностью 90 Вт имеет следующие homi нальные данные: п=2830 об/мин, т}авд=56%, г| „,,=89%, коэффициент мощности

X =0.56 o.e.; АВД мощностью 160 Вт - п=5700 об/мин, павд==63%, Г| пч=90°/

X =0.56 o.e. и АВД мощностью 200 Вт - п=7100 об/мин, Т)авд=67%, г|т=91°/

X =0.66 o.e. Проведен сравнительный анализ экспериментальных и численны

исследований, который показал, что относительная погрешность в определен!! характеристик составляет 5-12%.

В заключении подводятся итоги результатов теоретических и экспериме! тальных исследований.

В приложениях представлены аналитические преобразования ко второй гл; ве, программа для расчета мгновенных и интегральных характеристик АВД, также акты внедрения научных и практических результатов диссертаци]

Основные выводы работы

1. На основе математической теории ориентированных графов разработана математическая модель АВД, позволяющая исследовать процессы электромеханического преобразования энергии в переходных и установившихся режимах работы с нулевым проводом и без него при минимальных допущениях.

2. Определены два новых линейных преобразования, которые позволили систему уравнений, описывающую АВД, преобразовать в систему меньшего порядка и содержащую в качестве переменных состояния реальные токи и напряжения, что дало возможность облегчить процесс численного исследования.

3. Разработана математическая модель АВД с учетом насыщения магнитной системы трехфазного АД. Проведено исследование и анализ влияния насыщения магнитной системы АД на статические и динамические характеристики АВД, который показал уменьшения пускового и максимального моментов и увеличения пульсации электромагнитного момента и времени пуска АВД.

4. Разработан комплекс программ, написанный на языке программирования Turbo Pascal, позволяющий провести численное моделирование и исследование на ЭВМ электромагнитных и электромеханических характеристик АВД и оценить его свойства в статических и динамических режимах.

5. Проведено численное моделирование и исследования динамики в «большом» и «малом» и влияния предвключенных цепей питания на процессы электромеханического преобразования энергии в АВД, с целью оценки динамических свойств и выдачи рекомендаций на проектирование.

6. Сравнительный анализ результатов экспериментального и теоретического исследований позволяет сделать вывод об адекватности проведенных теоретических и численных исследований и возможности применения предложенных методик в практике при проектировании АВД.

7. Создана одна из перспективных схем АВД, предназначенная для работы в высокоскоростном регулируемом электроприводе малой и средней мощности. Используя результаты теоретического и численного исследований, изготовлены и внедрены на предприятиях заказчика экспериментальные макетные образцы АВД мощностью 90, 160 и 200 Вт с частотой вращения от 2830 до 7500 об/мин, которые отличаются хорошими технико-экономическими показателями.

8. Проведенный анализ технического уровня разработанных АВД позволяет сделать вывод, что они не уступают уровню лучших промышленных образцов коллекторных и бесконтактных двигателей отечественного и зарубежного производства, при этом обладая рядом конструктивных и эксплуатационных достоинств.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Зиннер Л.Я., Кропачев Г.Ф., Газизов P.M. Проектирование асинхронного вентильного двигателя.// Материалы докл. республ. науч. конф. «Проблемы энергетики», 4.2. - Казань, КФ МЭИ, 1998. - с. 27-28.

2. Тарасов В.Н., Кропачев Г.Ф., Газизов P.M. Проектирование трехфазного магнитно-транзисторного инвертора.// Материалы докл. республ. науч. конф. «Проблемы энергетики», ч.2. - Казань, КФ МЭИ, 1993. - с. 28-29.

3. Зиннер Л.Я., Кропачев Г.Ф., Газизов P.M. Асинхронный вентильный двигатель с полузависимой коммутацией. Вестник Казанского технологического университета. - Казань.: КГТУ, 1998, № 2. - с. 130-133.

4. Кропачев Г.Ф., Газизов P.M., Макаров В.Г. Применение теории ориентированных графов доя математического моделирования трехфазного асинхронного вентильного двигателя.// Тез. докл. на 10-м научно-техническом семинаре «Внутрикамерные процессы в энергетических установках. Акустика, диагностика». - Казань, 1998. - с. 150-151.

5. Зиннер Л.Я., Кропачев Г.Ф., Газизов P.M. Трехфазный асинхронный вентильный двигатель.// Тез. докл. на 10-м научно-техническом семинаре «Внутри-камерные процессы в энергетических установках. Акустика, диагностика». - Казань, 1998. - с. 151.

6. Кропачев Г.Ф., Газизов P.M., Макаров В.Г. Магнитно-транзисторный инвертор с третьей гармоникой напряжения. // Тез. докл. на 10-м научно-техническом семинаре «Внутрикамерные процессы в энергетических установках. Акустика, диагностика». - Казань, 1998. - с. 156-157.

7. Кропачев Г.Ф., Газизов P.M. Математическая модель трехфазного асинхронного вентильного двигателя. Межвузовский тематический сборник научных трудов «Электроэнергетика». - Казань.: КФ МЭИ, 1998. - с. 95-99.

8. Заявка на патент РФ. Вентильная машина переменного тока. Газизов P.M., Зиннер Л.Я., Кропачев Г.Ф., Макаров В.Г., Толмачева A.B. / № 98106522/09(007020) положительное решение от 09.08.99.

9. Газизов P.M., Газизова H.H., Зиннер Л.Я., Кропачев Г.Ф. Анализ электромагнитных и электромеханических процессов асинхронного вентильного двигателя с учетом насыщения. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - Казань.: КГЭИ, 1999, № 3-4. - с. 73-80.

10. Газизов P.M. Исследование динамических режимов работы асинхронных двигателей с учетом нелинейности нагрузки. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - Казань.: КГЭИ, 1999, № 7-8. - с. 124-127.

Издательство Казанского государственного технологического университета Офсетная лаборатория Казанского государственного технологического университета 420015 - Казань, К.Маркса, 68

Тиражэкз.

Заказ 128

Введение.

ГЛАВА 1. Состояние вопроса практической разработки и теоретического исследования ЭМВС.

1.1. Анализ современного состояния практической разработки ЭМВС.

1.2. Методы теоретического исследования ЭМВС.

1.3. ВЫВОДЫ. Постановка задачи.

ГЛАВА 2. Математическая модель АВД.

2.1. Трехфазный асинхронный вентильный двигатель с короткозамкнутым ротором.

2.2. Разработка математической модели и схема замещения АВД.

2.3. Математическая модель АВД разработанная с применением математического аппарата теории ориентированных графов.

2.4. Математическая модель АВД при 180 градусном законе управления ПВ.

2.5. Применение диакоптических методов для математического моделирования АВД.

2.6. ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 3. Исследование электромагнитных и электромеханических процессов в АВД с учетом насыщения магнитной цепи АД.

3.1. Способы задания кривых намагничивания сталей.

3.2. Учет насыщения магнитной цепи АВД введением в уравнения

АД дифференциальных индуктивностей.

3.3. Результаты численного моделирования АВД с учетом насыщения магнитной цепи АД.

3.4. Расчет интегральных характеристик АВД.

3.5. ВЫВОДЫ.

ГЛАВА 4. Результаты численного моделирования и экспериментального исследования АВД.

4.1. Результаты численного моделирования АВД.

4.1.1. Численная модель для расчета динамических и статических электромагнитных и электромеханических характеристик

АВД на ЭВМ.

4.1.2. Исследование переходных процессов в АВД при изменении внутренних параметров элементов источника питания и фильтра

4.1.3. Численное моделирование и исследование динамики в «малом» и «большом».

4.2. Экспериментальное исследование АВД. Анализ технического уровня.

4.2.1. Описание макетных образцов АВД и их экспериментальные статические характеристики.

4.2.2. Особенности конструктивного расчета АВД.

4.2.3. Анализ технического уровня АВД.

4.3. Сравнительный анализ результатов экспериментального и теоретического исследований.

4.4. ВЫВОДЫ.

Актуальность темы. Современный электропривод представляет собой сложный комплекс электромеханических устройств, а также средств автоматического управления, базирующихся на новейших достижениях в различных областях науки и техники. Успехи в развитии силовой полупроводниковой технике, достигнутые отечественной и зарубежной промышленностью, позволяют разрабатывать регулируемые электропривода путем создания электромашинно-вентильных систем (ЭМВС), представляющих из себя совокупность электромеханического преобразователя энергии и нескольких полупроводниковых преобразователей энергии с цепями их питания и управления. Высокий уровень производства асинхронных двигателей (АД) и транзисторной техники позволяет проектировать ЭМВС с АД малой, средней и даже большой мощности. Применение АД, работающих от преобразователей частоты с высокочастотным выходным напряжением, делает ЭМВС более гибкой, расширяет диапазон регулирования, улучшает весогабаритные и стоимостные показатели, что позволяет обеспечить оптимальный режим ее работы.

Надежность работы и характеристики ЭМВС во многом определяются видом системы управления транзисторами в силовой части электропривода. Для устройств специальной, общей и бытовой техники малой и средней мощности, для которых не требуется широкий диапазон регулирования, рядом преимуществ обладают аналоговые системы управления транзисторами, а в частности, схемы многофазных автогенераторов с магнитными связями. Такие системы управления отличаются относительно простотой конструкцией, так как основным элементом ее является управляющий трансформатор отвечающий за корректное функционирование системы управления в целом. Одним из перспективных направлений современной тенденции миниатюризации систем управления ЭМВС с АД, выполненных по автогенераторным схемам, является исключение многообмоточного трансформатора из системы управления, замена и передача его функций управления на магнитную систему статора АД. При этом обмотки управления транзисторов преобразователя частоты размещаются в пазах статора, а АД представляет собой совмещенную электрическую машину с цепями управления, которую будем называть асинхронным вентильным двигателем (АВД). Совершенствование известных и разработка новых систем управления на базе совмещенных электрических машин открывает новые возможности по созданию ЭМВС с улучшенными энергетическими, массогабаритными и стоимостными показателями.

Цель работы заключается в создании АВД с рациональными технико-экономическими показателями, предназначенного для работы в высокоскоростном регулируемом электроприводе малой и средней мощности.

Задача научного исследования. Разработка математической модели и исследование АВД с учетом предвключенных элементов источника питания и насыщения магнитной системы АД.

В соответствии с поставленной задачей в работе рассматриваются следующие вопросы:

- разработка модели АВД на основе математического аппарата теории ориентированных графов с целью численного исследования процессов электромеханического преобразования энергии в нем;

- численное исследование математической модели АВД при 180 градусном законе управления транзисторами трехфазного мостового преобразователя;

- разработка и исследование математической модели АВД с учетом насыщения магнитной системы трехфазного АД в переходных и установившихся режимах;

- разработка методики расчета на ЭВМ статических и динамических электромагнитных и электромеханических характеристик АВД;

- создание комплекса программ, предназначенного для численного моделирования и исследования процессов электромеханического преобразования энергии в АВД в статических и динамических режимах;

- экспериментальное исследование и внедрение практических схем и конструкции АВД.

Основные методы исследования. Комплексное исследование АВД включает в себя качественный анализ с помощью аналитических методов, количественный анализ с помощью численных методов расчета на ЭВМ и эксперимент. Аналитические исследования базировались на теории ориентированных связанных графов, методах мгновенных значений, теории обыкновенных дифференциальных уравнений и матричной алгебре. Численные исследования, проведенные на ЭВМ с процессором Pentium-100 в системе Turbo Pascal 7.0, базировались на известных численных методах вычислительной математики. Оценка точности численной модели осуществлялась с помощью экспериментальных исследований, в ходе которых проводилось осциллографирование токов и напряжений и были определены рабочие и механические характеристики АВД.

Научная новизна работы представлена следующими результатами:

- на основании теории ориентированных графов разработана математическая модель АВД в фазных координатах трехфазного АД, позволяющая исследовать переходные и установившиеся процессы;

- определены линейные преобразования, которые позволили получить математическую модель АВД при 180-градусном законе управления с меньшим порядком системы уравнений;

- проведены численные исследования процессов электромеханического преобразования энергии в разработанной схеме АВД, определены основные мгновенные, статические и динамические характеристики для ряда конкретных типономиналов АВД;

- проведен качественный и количественный анализ влияния магнитного насыщения трехфазного АД на дифференциальные и интегральные характеристики АВД, с целью выдачи рекомендаций на проектирование;

- с помощью численного моделирования исследовано влияние параметров источника питания и фильтра, нелинейности момента сопротивления нагрузки, а также динамических режимов пуска, торможения противовклю-чением и динамического торможения на электромагнитные и электромеханические процессы в АВД;

- дана оценка точности результатов численного и экспериментального исследований, разработаны практические рекомендации, реализованные в опытных образцах.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

- разработаны схемы и конструкции АВД, предназначенные для работы в высокоскоростном регулируемом электроприводе;

- созданы аналитические математические модели, предназначенные для качественного анализа процессов преобразования энергии в АВД;

- разработаны методики исследования и численного расчета на ЭВМ, предназначенные для исследования АВД в различных режимах его работы;

- создан комплекс программ на языке программирования Turbo Pascal, предназначенный для численного моделирования и исследования процессов электромеханического преобразования энергии в АВД и расчета статических и динамических характеристик;

- по результатам теоретических и экспериментальных исследований спроектированы, изготовлены и испытаны макетные образцы АВД мощностью 90, 160 и 200 Вт, проведен анализ их технического уровня.

Реализации результатов работы. Основные результаты, разработанные расчетные методики, алгоритмы, рекомендации и устройства внедрены во Всероссийском научно-исследовательском институте расходометрии, а также в учебном процессе КГТУ. 8

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры электротехники и электропривода КГТУ (КХТИ), г. Казань, 1997-1999 г.г., на 10-м научно-техническом семинаре «Внутрикамерные процессы в энергетических установках. Акустика, диагностика», г. Казань, 1998 г., на Республиканских научно-технических конференциях «Проблемы энергетики», г. Казань, 1998 г., на итоговой научной сессии КГТУ за 1999 год, г. Казань, 2000 г.

Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 10 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 109 источников и приложений. Работа содержит 201 страницу основного текста и 21 страницу приложений.

4.4. ВЫВОДЫ лирование созданного АВД и определять его статические и динамические характеристики в переходных и установившихся режимах.

2. Исследование влияния сосредоточенных параметров элементов источника и фильтра на электромагнитные и электромеханические характеристики АВД, проведенное с помощью численного моделирования, показало, что реактивные элементы, в основном, влияют на протекание электромагни-ных процессов в источнике, определяя его показатели качества переходного процесса. Изменение активных параметров элементов источника питания и фильтра в сторону увеличения уменьшает амплитуду колебаний токов, напряжений, а также и момента АД. Однако, вследствие увеличения падения напряжения в предвключенных цепях АВД, пусковой и максимальный моменты уменьшаются, а время пуска трехфазного АД увеличивается.

3. Численное моделирование динамики в «малом» и «большом» при исследовании АВД в динамических режимах пуска, реверса, торможения противовключением, динамического торможения и при приложении ударного момента сопротивления нагрузки показало необходимость проведения оценки эксплуатационных характеристик АВД на стадии проектирования не только на статический установившийся режим, но и на динамические режимы его работы, что позволяет оценить его динамические свойства и произвести оптимизацию.

4. Разработаны конструкции и изготовлены АВД мощностью 90, 160 и 200 Вт, предназначенные для работы в высокоскоростном регулируемом электроприводе малой и средней мощности. Экспериментальное исследование макетных образцов АВД свидетельствует о правильном выборе принципа конструктивного выполнения системы управления преобразователя частоты, выполненной с использованием магнитной системы статора трехфазного АД. и всей системы в целом.

190 лей. Интегральные характеристики АВД, полученные экспериментальным путем отличаются от расчетных на 5-12%. Характер полученных экспериментальных мгновенных характеристик АВД подтверждает выводы качественного анализа и численного моделирования на ЭВМ. При этом отличие между экспериментальными мгновенными характеристиками АВД и расчетными составляет 4-8%.

6. Технико-экономические показатели разработанного АВД не уступают показателям промышленных бесконтактных и коллекторных двигателей постоянного тока отечественного и зарубежного производства, превосходя аналогичные коллекторные двигатели по ресурсу работы, что позволяет поставить предложенный в данной диссертационной работе АВД в один ряд с лучшими ЭМВС, предназначенными для работы в высокочастотном регулируемом электроприводе малой и средней мощности.

7. Замена используемых при разработке АВД биполярных транзисторов Дарлингтона в силовой части мостового преобразователя на ЮВТ-модули позволит улучшить массогабаритные, энергетические, а также и регулировочные характеристики АВД.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе математической теории ориентированных графов разработана математическая модель АВД, позволяющая исследовать процессы электромеханического преобразования энергии в переходных и установившихся режимах работы с нулевым проводом и без него при минимальных допущениях.

2. Определены два новых линейных преобразования, которые позволили систему уравнений, описывающую АВД, преобразовать в систему меньшего порядка и содержащую в качестве переменных состояния реальные токи и напряжения, что дало возможность облегчить процесс численного исследования.

3. Разработана математическая модель АВД с учетом насыщения магнитной системы трехфазного АД. Проведено исследование и анализ влияния насыщения магнитной системы АД на статические и динамические характеристики АВД, который показал уменьшения пускового и максимального моментов и увеличения пульсации электромагнитного момента и времени пуска АВД.

4. Разработан комплекс программ, написанный на языке программирования Turbo Pascal, позволяющий провести численное моделирование и исследование на ЭВМ электромагнитных и электромеханических характеристик АВД и оценить его свойства в статических и динамических режимах.

5. Проведено численное моделирование и исследования динамики в «большом» и «малом» и влияния предвключенных цепей питания на процессы электромеханического преобразования энергии в АВД, с целью оценки динамических свойств и выдачи рекомендаций на проектирование.

6. Сравнительный анализ результатов экспериментального и теоретического исследований позволяет сделать вывод об адекватности проведенных теоретических и численных исследований и возможности применения предложенных методик в практике при проектировании АВД.

192

7. Создана одна из перспективных схем АВД, предназначенная для работы в высокоскоростном регулируемом электроприводе малой и средней мощности. Используя результаты теоретического и численного исследований, изготовлены и внедрены на предприятиях заказчика экспериментальные макетные образцы АВД мощностью 90, 160 и 200 Вт с частотой вращения от 2830 до 7500 об/мин, которые отличаются хорошими технико-экономическими показателями.

8. Проведенный анализ технического уровня разработанных АВД позволяет сделать вывод, что они не уступают уровню лучших промышленных образцов коллекторных и бесконтактных двигателей отечественного и зарубежного производства, при этом обладая рядом конструктивных и эксплуатационных достоинств.

1. Токарев Б.Ф. Электрические машины. М.: Энергоатомиздат, 1990.624 с.

2. Иванов-Смоленский A.B. Электрические машины. М.: Энергия, 1980. - 928 с.

3. Дубенский A.A. Бесконтактные двигатели постоянного тока. М.: Энергия, 1967. - 112 с.

4. Овчинников И.В. Теория вентильных электродвигателей. Л.: Наука,1985.- 270 с.

5. Костырев М.Л., Скороспешкин А.И. Автономные асинхронные генераторы с вентильным возбуждением. М.: Энергоатомиздат, 1993.- 160 с.

6. Онищенко Г.Б., Локтева И.Л. Асинхронные вентильные каскады и двигатели двойного питания. М.: Энергия, 1979. - 200 с.

7. Глазенко Т.А., Хрисанов В.И. Полупроводниковые системы импульсного асинхронного электропривода малой мощности. Л.: Энергоатомиздат, 1983.- 176 с.

8. Чиликин М.Г., Соколов М.М., Терехов В.М., Шинянский A.B. Основы автоматизированного электропривода, М.: Энергия, 1974. - 568 с.

9. Дацковский Л.Х., Роговой В.И., Абрамов Б.И. и др. Современные состояния и тенденции в асинхронном частотно-регулируемом электроприводе.//Электротехника, 1996. -№ 10. - с. 18-28.

10. Ахунов Т.А., Макаров Л.И., Попов В.И. Разработка, создание и освоение серийного производства новой серии PA (RA) асинхронных машин до 100 кВт.// Электротехника, 1996. - № 10. - с. 32-38.

11. Рапутов Б.М. Электропривод повышенной частоты для сельскохозяйственных механизмов. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 160 с.

12. Копылов И.П. Электрические машины. М.: Энергоатомиздат,1986.- 360 с.

13. Хасаев О.И. Транзисторные преобразователи напряжения и частоты. M.: Наука, 1968,- 176 с.

14. Кравчик А.Э., Пискунов C.B., Русаковский A.M., Соболенская Е.А. Новая серия стандартных асинхронных электродвигателей 5А.// Электротехника, 1996.-№ 6.-с. 16-18.

15. Моин B.C. Стабилизированные транзисторные преобразователи. -М.: Энергоатомиздат, 1986. 376 с.

16. Николаевский И.Ф., Игумнов Д.В. Параметры и предельные режимы работы транзисторов. М.: Советское радио, 1971. - 384 с.

17. Мощные полупроводниковые приборы. Транзисторы: Справочник / Б.А. Бородин, В.М. Ломакин и др.; Под ред. A.B. Голомедова. М.: Радио и Связь, 1985. - 560 с.

18. Тропилов C.B., Ермилов A.B. Микросхемы, диоды, транзисторы: Справочник. М.: Машиностроение, 1994. - 385 с.

19. Транзисторы средней мощности: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1993.-454 с.

20. Галанов В.И., Шершнев Ю.А., Гуревич М.Н., Козлова М.А. Современные мощные полупроводниковые приборы и их функциональные возможности.// Электротехника, 1998. - № 3. - с. 48-52.

21. Power Semiconductors. Semikron Shortform Catalogue, 1996.

22. IGBT Designers Manual. International Rectifier Catalogue. Part3,1994.

23. IGBT Modules. Simens Data Book, 1995.

24. Ysewijn E., Vanvinckenroge D. Leistungshalbleiter fur Motorsteuerungen.// «Electron.- Ind», 1994, 25, № 1. с. 29-30.

25. Лизец M., Поташников М.Ю. Новое в активной электронной элементной базе для силовой электроники фирм «Siemens AG».// Электротехника, 1998.-№3. - с. 52-56.

26. Чибиркин B.B. Создание силовых полупроводниковых приборов для преобразователей электроподвижного состава.// Электротехника, 1998. - № 3. - с. 1-9.

27. Розанов Ю.К., Флоренцов С.Н. Электропривод и силовая электроника.// Электротехника, 1997. - № 11. - с. 7-12.

28. Ануфриев Л.П., Дударчик А.И. Завод «Транзистор» крупнейший производитель изделий силовой электроники.// Электротехника, - 1996. -№ 12. - с. 4-5.

29. Кочетков В.Д. АО «Электропривод» на выставке «Электро-96». // Электротехника, 1996. - № 6. - с. 7-9.

30. Райхман А.Е. POWERTRAIN современное решение проблемы управления электроприводом.// Электротехника, - 1998. - № 2. - с. 57-59.

31. MANCTANI V., DUBASHI А. Разработка компактного привода для индукционного двигателя в стиле Plug & Play.// Электротехника, 1998. -№ 7. - с. 56-59.

32. Барский В.А., Брызгалов М.Г., Горяйнов H.A. и др. Создание серии IGBT преобразователей частоты для регулируемых асинхронных электроприводов.// Электротехника, 1999. - № 7. - с. 38-41.

33. ТУ 3431- 001- 39460462 96 РФ. Электроприводы транзисторные регулируемые асинхронные серии AT 01 мощностью до 200 кВт. Технические условия.

34. Кудрявцев A.B., Богаченко Д.О., Ладыгин А.Н., и др. Объектно-ориентированные преобразователи частоты для электроприводов насосов.// Электротехника, 1995. - №> 7. - с. 24-25.

35. Бычкова Е.В., Прудникова Ю.И. Обзор современных зарубежных ПЧ и опыт их применения.// Электротехника, 1995. - № 7. - с. 36-38.

36. Браславский И.Я. О возможностях энергоснабжения при использовании регулируемых асинхронных электроприводов.// Электротехника, -1998. -№ 8. с. 2-5.

37. Ильинский Н.Ф., Михайлов B.B. Транзисторные магнитные преобразователи непрерывного сигнала в последовательность импульсов. М.-Л.: Энергия, 1966. - 186 с.

38. Константинов В.Г. Многофазные преобразователи на транзисторах.- М.: Энергия, 1972. 96 с.

39. Заявка на патент РФ. Вентильная машина переменного тока. Газизов P.M., Зиннер Л.Я., Кропачев Г.Ф., Макаров В.Г., Толмачева A.B. / № 98106522/09(007020) положительное решение от 09.08.99.

40. Грузов В.Л., Найденова Ю.А. Электромагнитные процессы в мостовом трехфазном инверторе при работе на асинхронный электродвигатель.// В сб. «Электромагнитные процессы в приводах с частотным управлением». -Л.:Наука, 1972.-е. 128-148.

41. Копылов И.П., Фрумин В.П. Электромеханическое преобразование энергии в вентильных двигателях. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 168 с.

42. Лутидзе Ш.И., Михневич Г.В., Тафт В.А. Введение в динамику синхронных машин и машино-полупроводниковых систем. М.: Наука, 1973.- 338 с.

43. Булгаков A.A. Частотное управление асинхронным двигателем. -М.: Энергоиздат, 1982. 216 с.

44. Такеути Т. Теория и применение вентильных цепей для регулирования двигателей. Л.: Энергия, 1973. - 250 с.

45. Холл Дж., Уатт Дж. Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений. М.: Мир, 1979. - 312 с.

46. Береговенко Г.Я., Пухов Г.Е., Саух С.Е. Численные операторные методы решения дифференциальных уравнений и анализа динамических систем. Киев: Наукова думка, 1993.

47. Федотов А.И. Дискретный операторный метод расчета переходных процессов в электрических цепях с выпрямительной нагрузкой.// Электротехника, 1999. - № 3. - с. 5-11.

48. Копылов И.П. Применение вычислительных машин в инженеро-экономических расчетах. М.: Высш. шк., 1980. - 256 с.

49. Кениг Г., Блекуэлл В. Теория электромеханических систем. M.-JL: Энергия, 1965. -424 с.

50. Фильц Р.В. Математические основы теории электромеханических преобразователей. Киев: Наукова думка, 1979. - 208 с.

51. Димерчян К.С., Бутырин П.А. Моделирование и машинный расчет электрических цепей. М.: Высш. шк., 1988. - 335 с.

52. Плахтына Е.Г. Математическое моделирование электромашинно-вентильных систем. Львов: Высш. шк., 1986. - 164 с.

53. Фильц Р.В., Лябук П.Н. Математическое моделирование явнопо-люсных синхронных машин. Львов: Свит, 1991. - 176 с.

54. Ракитский Ю.В., Устинов С.М., Черноруцкий И.Г. Численные методы решения жестких систем. М.: Наука, 1979. - 208 с.

55. Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ. М.: Мир, 1982.238 с.

56. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. -М.: Наука, 1987.- 600 с.

57. Дьяконов В.П. Система MathCAD: Справочник. М.: Радио и связь, 1993. - 128 с.

58. Потемкин В.Г. Система MATLAB. Справочное пособие. М.: Диалог-МИФИ, 1998. - 350 с.

59. Манзон Б.М. Maple V Power Edition. M.: Филинъ, 1998. - 240 с.

60. Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования MICRO-CAP V. M.: Солон, 1997. - 277 с.

61. Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке Бейсик для персональных ЭВМ: Справочник. М.: Наука, 1989. - 240 с.

62. Фаронов В.В. Турбо Паскаль. Книга 1. Основы Паскаля. М.: МВТУ-Фесто Дидактик, 1992. - 304 с.

63. Агабеков J1.E., Борисов C.B., Ваулин A.C., и др. Программирование в среде Турбо Паскаль. М.: Высш. шк., 1993. - 142 с.

64. Домбровский В.В., Зайчик В.М. Асинхронные машины: Теория, расчет элементы проектирования. Л.: Энергоатомиздат, 1990. - 368 с.

65. Корячко В.П., Курейчик В.М., Коренков И.П. Теоретические основы САПР. М.: Энергоатомиздат, 1987. - 400 с.

66. Хепп X. Диакоптика и электрические цепи. М.: Мир, 1974. - 342 с.

67. Уайт Д., Вудсон Г. Электромеханическое преобразование энергии. М.-Л.: Энергия, 1964. 528 с.

68. Иванов-Смоленский A.B., Абрамкин Ю.В., и др. Универсальный метод расчета электромагнитных процессов в электрических машинах. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 216 с.

69. Зиннер Л.Я., Скороспешкин А.И. Вентильные двигатели постоянного и переменного тока. М.: Энергоатомиздат, 1981. - 136 с.

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

71. Мартынов В.А. Анализ динамических процессов асинхронных двигателей с учетом вытеснения тока в обмотке ротора.// Электричество, 1998. - № 2. - с. 38-41.

72. Сили С. Электромеханическое преобразование энергии. М.: Энергия, 1968. - 376 с.

73. Якубович В.А., Стражинский В.М. Линейные дифференциальные уравнения с периодическими коэффициентами и их приложения. М.: Наука, 1972. - 720 с.

74. Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. Киев.: Техника, 1975. - 768 с.

75. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. Часть И. М.- Л.: Энергия, 1965. - 704 с.

76. Чиликин М.Г., Ключев В.П., Сандлер A.C. Теория автоматизированного электропривода. М.: Энергия, 1979. - 616 с.

77. Сергеев П.С., Виноградов Н.В., Горяинов Ф.А. Проектирование электрических машин. М.: Энергия, 1969. - 632 с.

78. Ермолин Н.П. Электрические машины малой мощности. М.: Высшая школа, 1967. - 504 с.

79. Копылов И.П., Горяинов Ф.А., Клоков и др. Проектирование электрических машин. М.: Энергия, 1980. - 496 с.

80. Коварский Е.М., Янко Ю.И. Испытание электрических машин. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.

81. Влах И., Сингхал К. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем. М.: Радио и Связь, 1988. - 560 с.

82. Сешу С., Балабанян Н. Анализ линейных цепей. М.: Госэнергоиз-дат, 1963. - 552 с.

83. Сешу С. Рид М.Б. Линейные графы и электрические цепи. М.: Высшая школа, 1971. - 448 с.

84. Атабеков Г.И. Основы теории цепей. М.: Энергия, 1969. - 424 с.

85. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. М.: Наука, 1964. - 772 с.

86. Хенкок М. Матричный анализ электрических машин. М.: Энергия, 1967. - 225 с.

87. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники: В 2-х т. Том 1. Л.: Энергоиздат, 1981. - 536 с.

88. Д'Анжело Г. Линейные системы с переменными параметрами. Анализ и синтез. М.: Машиностроение, 1974. - 288 с.

89. Кропачев Г.Ф., Газизов P.M. Математическая модель трехфазного асинхронного вентильного двигателя. Межвузовский тематический сборник научных трудов «Электроэнергетика». Казань.: КФ МЭИ, 1998. - с. 95-99.

90. Зиннер Л.Я., Кропачев Г.Ф., Газизов P.M. Асинхронный вентильный двигатель с полузависимой коммутацией. Вестник Казанского технологического университета. Казань.: КГТУ, 1998, № 2. - с. 130-133.

91. Шмитц Л., Новотный Д. Введение в электромеханику. М.: Энергия, 1969. - 336 с.

92. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. М.: Высшая школа, 1978. - 528 с.

93. Архангельский Б.И. Аналитическое выражение кривой намагничивания электрических машин.// Электричество, 1950. - № 3. - с. 30-32.

94. Оганян Р.В. Аппроксимация кривой намагничивания стали квадратичной функцией.// Электричество, 1998. - № 4. - с. 70-73.

95. Кузовлева Ф.Я., Пеккер И.И. Аппроксимация кривых намагничивания при расчетах на ЭЦВМ. Известия вузов. Электромеханика. 1965. -№ 6.- с. 611-614.

96. Фильц P.B. Аппроксимация характеристик намагничивания сплайнами. Известия вузов. Энергетика. 1977. - № 11.

97. Хайрер Э., Нерсетт С., Ваннер Г. Решение обыкновенных дифференциальных уравнений. Нежесткие задачи. М.: Мир, 1990. - 512 с.

98. Вейц В.Л., Царев Г.В. Динамика и моделирование электромеханических приводов. Саранск.: Мордов. ун-та, 1992. - 228 с.

99. Газизов P.M. Исследование динамических режимов работы асинхронных двигателей с учетом нелинейности нагрузки. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. Казань.: КГЭИ, 1999, № 7-8. -с. 124-127.

100. Зиннер Л.Я., Кропачев Г.Ф., Газизов P.M. Трехфазный асинхронный вентильный двигатель.// Тез. докл. на 10-м научно-техническом семинаре «Внутрикамерные процессы в энергетических установках. Акустика, диагностика». Казань, 1998. - с. 151.

101. Тарасов В.Н., Кропачев Г.Ф., Газизов P.M. Проектирование трехфазного магнитно-транзисторного инвертора.// Материалы докл. республ. науч. конф. «Проблемы энергетики», ч.2. Казань, КФ МЭИ, 1998. - с. 28-29.

102. Белопольский И.И., Каретникова Е.И., Пикалова Л.Г. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности. М.: Энергия, 1973. - 400 с.