автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.12, диссертация на тему:Исследование четырехфазного компенсированного преобразователя с двойной частотой напряжения на конденсаторах

г- .

На прайА рукописи

Ашамо Еренго Габето

ИССЛЕДОВАНИЕ ЧЕТЫРЕХФАЗНОГО КОМПЕНСИРОВАННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ДВОЙНОЙ ЧАСТОТОЙ НАПРЯЖЕНИЯ НА КОНДЕНСАТОРАХ

Специальность 05.09.12 - "Силовая электроника"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск 2006

Работа выполнена на кафедре "Системы электроснабжения" Южно-Уральского государственного университета.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Хохлов Ю.И.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Алтунин Б.Ю.; кандидат технических наук, профессор Гельман М.В.

Ведущее предприятие - ОАО «Южуралэлектромонтаж»,

г. Челябинск.

Защита состоится « »_2006 г., в_часов,

в ауд.1001 на заседании диссертационного совета Д 212.298.05 при Южно-Уральском государственном университете по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76, ЮУрГУ. Факс: (3512) 67-90-83. e-mail: khokhlov@energo.susu.ac.ru

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

Автореферат разослан « »_2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

Ю.С. Усынин

2LOOG

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Сегодня мировые запасы первичных энергетических ресурсов в значительной степени исчерпаны, и цены на них резко вырастают. Для решения этих вопросов ведется активный поиск, и разрабатываются источники альтернативный энергии. Другим важным направлением решения указанной проблемы является снижение потерь и повышение качества электрической энергии в электрических сетях энергоемких производств. В настоящее время это направление является одним из важнейших в политике энергосбережения.

Современные тенденции развития технологий требуют использования систем электроснабжения на основе устройств силовой преобразовательной техники (СПТ). Большой шаг, сделанный в последние годы в области создания новых классов электронных приборов, таких структур как GTO, ETO, ЮСТ тиристоры и IGBT транзисторы, определяет направление совершенствования СПТ. Создаются системы электроснабжения с мощными выпрямителями на основе указанных приборов. Улучшаются уже известные способы повышения электромагнитной совместимости СПТ с питающей сетью за счет новых схемных решений, алгоритмов и способов управления на базе современных силовых вентилей. Например, на базе выше указанных силовых приборов, с помощью программируемых микроконтроллеров создаются FACTS-Flexible Alternating Current Transmission System (гибких линий электропередачи), которые обеспечивают регулирование напряжения, баланс реактивной мощности в нужном месте и нужное время, что позволяет увеличивать пропускную способность линии электропередач. Однако наряду с хорошей управляемостью процессами такие силовые приборы пока еще имеют ряд недостатков, связанных со сложностью как схемных решений, наладкой и эксплуатацией, так и достаточно высокими экономическими затратами.

Поэтому по-прежнему остается актуальной задача создания простых как в использовании, так и в эксплуатации, но вместе с тем и эффективных устройств СПТ, использующих принципы полезного применения естественных физических свойств индуктивно-емкостных схем. Это позволяет проектировать максимально надежные системы электроснабжения на основе неуправляемых устройств СПТ, удовлетворяющие всем современным требованиям по энергосбережению.

Для питания маломощных потребителей постоянного тока, используют трехфазные нулевые и мостовые схемы выпрямления. Для питания нагрузки большей мощности строятся шести-, двенадцати-, и более фазные преобразователи. Причем при больших токах (сотни и тысячи ампер) и малых напряжениях (ниже 300 В) преимущество имеют нулевые схемы преобразования. Разработаны высокоэффективные нулевые многофазные схемы компенсированных преобразователей (КП) с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах. Но в таких преобразователях

Гкис. НАЦИОНАЛЬНАЯ 3 БИБЛИОТЕКА

С.-Петербург ОЭ

за счет наличия трехфазного уравнительного реактора увеличивается установленная мощность преобразовательной установки примерно 25-30% .

Альтернативным решением является использование четырехфазного КП с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах. На базе четырехфазного КП можно построить многофазный КП для питания нагрузок большей мощности. Двенадцатифазный КП, состоящий из трех четырехфазных КП, имеет меньшую установленную мощность трансформаторного оборудования, по сравнению с преобразователем на основе двух шестифазных КП с двойной частотой напряжения на конденсаторах, так как отсутствует трехфазный уравнительный реактор.

Все выше сказанное говорит об актуальности задачи исследования электромагнитных процессов и характеристик четырехфазного компенсированного преобразователя с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах.

Цель работы. Целью диссертационной работы является исследование свойств и анализ характеристик четырехфазного КП, а также подтверждение целесообразности построения на его основе многофазных преобразователей.

Идея работы. Заключается в применении принципа одноступенчатой искусственной коммутации вентилей в преобразователе с фазностью преобразования, некратной фазности питающей сети.

Методы исследования. При анализе статических электромагнитных процессов применен кусочно-припасовочный метод (метод кусочно-линейной аппроксимации) в схемах с силовыми полупроводниковыми приборами. При оценке спектрального состава токов использован метод гармонического анализа. Компьютерное моделирование осуществлялось в среде МАТЪАВ/81МиЫ1ЧК с применением численных методов интегрирования Рунге-Кугга. При исследованиях использована общая теория электрических и магнитных цепей, а также элементы математического анализа.

Научные положения и результаты, выносимые на защиту:

• схемные решения четырехфазных КП с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах;

• пути построения многофазных КП на основе четырехфазного преобразователя;

• теория квазиустановившихся электромагнитных процессов в системе электроснабжения с четырехфазным КП;

• результаты теоретического анализа, компьютерного моделирования и экспериментальных исследований электромагнитных процессов и характеристик четырехфазного КП.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректным использованием метода кусочно-линейной аппроксимации при общепринятых допущениях в математической модели, а также удовлетворительным совпадением результатов теоретических исследований с компьютерным моделированием в пакетах МАТЬАВ/81МиЬШК и экспериментальными данными.

Научное значение работы:

• впервые выполнено аналитическое исследование квазиустановившихся электромагнитных процессов в четырехфазном КП;

• впервые разработана компьютерная модель системы электроснабжения с четырехфазным КП в пакете МАТЬАВ/ БМЦиЫК;

• проведенными исследованиями обоснованы преимущества четырехфазных КП в виде расширения области работы с опережающим углом сдвига фаз, улучшения формы напряжения на конденсаторах, снижения установленной мощности трансформаторного оборудования компенсирующего устройства.

Практическое значение работы:

• предложены новые энергоэффективные схемы четырехфазных КП с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах;

• показаны пути построения двенадцатифазных КП с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах, с улучшенными массогабаритными показателями;

• с помощью компьютерной модели, реализованной в пакете МАТЬАВ/81МиЬШК, рассчитаны все необходимые для проектирования исследованных КП характеристики;

• разработана и реализована физическая модель КП, с помощью которой подтверждены теоретические выводы.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы, оформленные в виде отдельных разделов, компьютерные модели в пакете МАТЬАВ/81МЦЫЫК, а так же физические модели внедрены в учебный процесс ЮУрГУ в курсах «Основы энергосберегающей энергетической электроники», «Системы электроснабжения на основе устройств силовой преобразовательной техники».

Апробация работы. Основные теоретические положения, результаты и выводов диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях ЮУрГУ, научно-технической конференции «Российская школа по проблемам науки и технологий», посвященной 60-летию Победы (Миасс, 2005).

Публикации. По результатам работы опубликовано 7 печатных трудов. Структура и объём диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Содержит 125 стр. основного текста, 47 иллюстраций, 9 стр. списка литературы из 85 наименований, 3 приложения. Общий объём работы составляет 170 стр.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы ее цели, дана аннотация полученных результатов и положений, выносимых на защиту.

В первой главе описана современное состояние вопроса. Основными негативными свойствами выпрямителей и других видов вентильных

преобразователей является генерирование высших гармоник тока в сеть и потребление реактивной мощности из сети.

Рассмотрены известные способы повышения энергоэффективности и электромагнитной совместимости (ЭМС) выпрямителей с питающей сетью (ПС). Это повышение фазности, установка внешних компенсирующей устройств, фильтрация входных токов, применение активных фильтров, включение нескольких преобразовательных агрегатов различной конструкции на параллельную работу, применение выпрямительных агрегатов с повышенными энергетическими показателями. Одним из наиболее эффективных способов повышения энергетических показателей преобразовательных установок является использование одноступенчатой искусственной коммутации вентилей.

Далее дан обзор существующих исследований КП. Известны схемы, работающие на одно-, двух-, трех-, четырех, пяти- и шести- кратной частоте напряжения на коммутирующих конденсаторах. Повышение частоты КП приводит к возрастанию эффективности использования коммутирующих устройств (КУ). Однако, в схемах с неуправляемыми вентилями, повышение частоты напряжения на конденсаторах приводит к появлению режима с повторной проводимостью вентилей при меньшем токе нагрузки, что ограничивает генерирование реактивной мощности в ПС.

Многие вопросы КП хорошо изучены. Тем не менее, в области искусственной коммутации некоторые важные вопросы еще требуют дальнейшего исследования. Прежде всего, дальнейшего совершенствования и приближения к реальным возможностям практического осуществления требует схемотехника компенсированного выпрямителя.

В результате проведенного обзора сделан вывод о целесообразности дальнейших исследований электромагнитных процессов и характеристик новых преобразователей, к числу которых относится компенсированный четырехфазный выпрямитель.

Вторая глава посвящена исследованию электромагнитных процессов четырехфазных КП. Представлены четыре варианта схем построения четырехфазного КП (рис.1). В данных схемах определены соотношения между числами витков, которые должны быть соблюдены для получения четырехфазной симметричной системы ЭДС. В схеме на рис.1,г требуется применить нулевой провод и она непригодна для построения многофазной схемы на ее основе. Кроме того, величина тока питающей сети в одной фазе в л/3 раз больше, чем в других фазах. Поэтому этот способ построения четырехфазного КП не рекомендуется для практического применения. В связи с этим анализ электромагнитных процессов этого варианта не проводилась.

В диссертации приведены примеры 12-фазных схем, построенных на основе четырехфазных КП. Они реализуются с применением любого из вариантов схем четырехфазных КП, приведенных на рис.1, а - в. При этом три четырехфазных КП подключается к сети со сдвигом на 120 электрических градусов.

Рис.1. Схемы четырехфазных КП: а) с использование соединения обмоток трансформаторов по схеме Скотта; б) с использованием деления обмотки одного стержня пополам и других фаз в равносторонний зигзаг; в) с использование неравностороннего зигзага; г) с применением двух однофазных > трансформаторов

Для анализа электромагнитных процессов на рис.2 представлена эквивалентная схема четырехфазного КП на вторичной стороне анодного трансформатора. Здесь величины е|.. .е4 представляют собой симметричную четырехфазную систему синусоидальных ЭДС, а реактансы Х2 = яХк задают часть сопротивления контура коммутации вентилей Хк, созданную индуктивностями рассеяния трансформатора на стороне его вентильных обмоток. Дополнительно приняты обычные для мощных преобразователей допущения об отсутствии потерь в ветвях КП, идеальности уравнительного реактора и полной сглаженности тока нагрузки (!<))•

коммутации вентилей

При расчете электромагнитных процессов при мгновенной коммутации вентилей принято Хг = 0. В этом случае анодные токи имеют прямоугольную форму, и вентили работают по одному поочередно. При этом длительность анодного тока составляет 90° электрических градусов. В результате анализа определены законы изменения токов и напряжений на элементах четырехфазного КП, позволяющие рассчитать основные электрические параметры преобразователях.

В компенсированном преобразователе коммутация тока с предыдущего вентиля на очередной обеспечивается кроме ЭДС фаз анодного трансформатора коммутирующим напряжением конденсатора. В этом случае имеет место опережающий угол включения вентилей, который обозначен а0 (опережающий угол включения неуправляемого вентилей). Он определяется при заданном токе нагрузке выражением

• Г и-1<|

ап = агсвт-н— ,

0 \16юСЕ2/

где (о - угловая частота напряжения питающей сети; С - емкость конденсатора; Е2 - действующее значения анодного напряжения трансформатора.

Величину угла а0, при которой появляется повторная проводимость вентилей, назовем критической (акр). Рассчитанная величины акр для четырехфазного КП составляет 38 Эл. градусов. Это значение по модулю больше, чем в других известны схемах с одноступенчатой искусственной коммутацией с частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах ис > 2. В результате диодный четырех фазный КП имеет больше возможности по компенсации реактивной мощности.

Результат анализа в четырехфазных КП показывают, что формы кривых токов фаз А, В, С питающей сети различны. Это приводит к некоторой особенности поведения гармоник сетевых токов. Пофазная несимметрия токов питающей сети устраняется в 12-фазном преобразователе, полученном на основе четырехфазных КП.

В результате анализа электромагнитных процессов получены следующие соотношения типовых мощности преобразовательных трансформаторов:

8Т, = 1,384Ра; =1,401Ра;5Тз = ибР^ = 1,232Р„, где: вть 8Т2, 8ТЗ - для схем на рис.1, а, б и в соответственно; Бти - для 12-фазного КП; Ра - мощность цепи постоянного тока.

Типовая мощность 12-фазного КП ниже, чем у четырех фазных КП. Это говорит о целесообразности разработки 12-фазных преобразователей построенных на основе 4-фазных КП.

По схеме на рис.2 проведен анализ электромагнитных процессов четырехфазных КП при реальной коммутации вентилей. Основной режим работы КП характеризуются наличием четырех периодов повторяемости процессов в периоде изменения питающих ЭДС. Каждый период повторяемости состоит из коммутационного и внекоммутационного интервалов. В коммутационном интервале выпрямленный ток проводят два коммутирующих вентиля, а во внекоммутационном - один вентиль.

Рассматриваемый преобразователь относится к классу КП с одноступенчатой искусственной коммутацией с характерной для него

величиной схемного параметра ^ =~. Дифференциальное уравнение,

описывающее процесс коммутации вентилей имеет вид

+ « + £), (1)

где ик = ис - коммутирующее напряжение конденсаторов; V = — относительное значение собственной частоты контура коммутации;

Хк- индуктивное сопротивление контура коммутации; Хс- сопротивление конденсаторов КУ на частоте питающей сети; Ект - амплитуда коммутирующей ЭДС:ек ^-е4; а и у- углы включения (когда неуправляемый вентиль а = а0) и коммутации вентилей.

С учетом, решения уравнения (1) установлены законы изменения всех напряжений и токов КП в коммутационном интервале. Аналогично установлены выражения для всех напряжений и токов КП во внекоммутационном интервале. С помощью разработанной программы в среде МаЛсас! на рис.3 построены временные диаграммы токов и напряжений четырехфазного КП при реальной коммутации вентилей. В расчете приняты

2Е Е

базисные величины напряжения и тока: иб = —121; 1б = .

% X,

В показанном на рис.3, б, случае КП работают в режиме с максимальным генерированием реактивной мощности, возможным для диодного исполнения преобразователя

Рис.3. Временные диаграммы неуправляемого четырехфазного КП при реальной коммутации вентилей: а) в режиме работы с малой степенью компенсации; б) в режиме работы на границе с повторной проводимостью вентилей

В третьей главе рассчитаны основные характеристики четырехфазного КП. На рис. 4 представлен амплитудный спектр токов питающей сети. Ранее отмеченное различие форм кривых токов питающей сетах А, В и С четырехфазного КП приводит к прохождению нечетнократных трём гармоник в этой сети без нулевого провода (рис.4,а). Эти гармоники образуют симметричные системы токов обратного и прямого следования фаз. В 12-фазном преобразователе, полученном на основе четырехфазного КП, отсутствуют гармоники нечетно-кратные трём (рис.4,б).

Тмц

1м1

%

84

«I

4 О 20

1мк

1м1

%

80 60 40 20 О

6У

П П

,1 3 5 7 91113

17

- Г» г 21 к

Рис.4. Гармонический состав токов на входе четырехфазного КП (а) и 12-фазного КП (б)

На рис. 5 изображены внешние характеристики и зависимости реактивной мощности по первой гармоники в точке подключения преобразователя от тока нагрузки и собственной частоты контура коммутации. Требуемую жесткость внешней характеристик можно обеспечить, подбирая величину и. При и = 3, внешние характеристики КП наиболее жесткие и возможна передача максимальной активной мощности в нагрузку. Из рис.5, б видно, что преобразователь может работать в трех режимах: потребления реактивной мощности (С)>0), генерирования реактивной мощности (0<0) и без потребления реактивной мощности.

Рис.5 Внешние характеристики (а) и реактивной мощности по первой гармоники в точке подключения преобразователя (б) четырехфазного КП

На характеристиках рис.5 пунктирной линией обозначена граница появления повторной проводимости вентилей неуправляемого КП.

Четвертая глава посвящена моделированию электромагнитных процессов и характеристик четырехфазного КП. Разработана компьютерная модель КП в пакете МАТЬАВ/БМЦЬГЫК (версия 6.5) и его приложении 5тРо\уег8у81ет8 в виде подсистем (рис.6).

1-штк\

1 6М6Ц

1 0 0ЗД71

1 в»И|

I шц

Рис. 6. Полная модель четырехфазного КП

Моделирование электромагнитных процессов и характеристик четырехфазного КП выполнено для следующих числовых значений: параметры питающей сети - ил = 380В, частота 50 Гц, внутренняя индуктивность системы вместе с источником = 1тН; параметры преобразовательного

трансформатора - Б = 3x6 = 18 кВА, и)л =380 В, 11гф = 220 В, реактанс каждой обмотки X = 8%; параметры нагрузки - Я„ =5 Ом, Ьн = 0.1 Гн.

Моделирование (см. таблица) осуществлено в трёх режимах работы преобразователя: некомпенсированном (а); компенсированном (б); перекомпенсированном (в). В таблице приняты следующие обозначения: Б -полная мощность; Р - активная мощность; О - реактивная мощность (мощность сдвига); Т - мощность искажения; Н - мощность несимметрии; Кт -коэффициент мощности; Кс - коэффициент сдвига; К,5к - коэффициент |

искажения тока; К1М - коэффициент гармоник тока и Ка5у - коэффициент несимметрии.

Из таблицы видно, что некомпенсированный выпрямитель является потребителем реактивной мощности. При использовании компенсирующего '

устройства потребляемая реактивная мощность из сети уменьшается и возможна выдача её в сети, что и показано в строке 3.

Для подтверждения результатов, полученных в главе 2 при аналитических исследованиях четырехфазного КП, в качестве примера на рис.7 представлены временные диаграммы токов и напряжений неуправляемого четырехфазного КП для режима максимальной компенсации

Таблица

Результаты моделирования различных режимов работы четырехфазного КП

режимы S, кВА Р, кВт Q, квар т, квар н, квар Кщ к* Кш Kasy

а 14,40 11,97 5,80 4,48 0,270 0,85 0,9 0,95 0,34 1,0

б 16,62 15,20 0,157 5,34 0,82 0,94 1,0 0,94 0,35 0,999

в 15,55 13,66 -5,01 5,29 1,37 0,88 0,94 0,94 0,36 0,996

Рис.7. Кривые токов и напряжений на вторичной стороне трансформатора

четырехфазного КП На диаграммах напряжение задается в вольтах, ток - в амперах, а время в секундах.

Для проведения спектрального анализа любого сигнала преобразователя использован Powergui-Continious FFT Analysis. В качестве примера на рис.8 приведен спектр токов питающей сети.

Из гармонического состава токов рис.8, а видно, что появляются гармоники, нечетно-кратные трём в питающей трехфазной сети без нулевого провода в первичных обмотках трансформаторов, так как они образуют симметричные системы токов обратного и прямого следования фаз. При этом для выполнения условия iA + iB +ic = 0 необходимо для каждой к-ой гармоники иметь Îajk) + iB(it) +ic(K) = 0. В результате моделирования при помощи подсистемы Fourier analyser (см. рис.6) были получены следующие величины

для третьих гармоник (в амперах): 1амсз> =9,72<-67,26°; 1Вм(3) =9.8 <52,75°; 1См(3) =9,76<177,9°. Сумма третьих гармоник фаз равна нулю.

РигаИпппМ еОВД ■ 32 78 . ТНСе 34 93%

Риийпиша! 60Нг)« 31 58 , ТНО» 4 47*

10

Нагтотс огйвг

10

Нэтютс огйег

Рис.8. Гармонический состав токов на входе: четырехфазного КП(а) и 12-фазного КП на основе четырехфазного КП (б)

При контроле ЭМС по качеству электроэнергии в точке подключения преобразователя требованием ГОСТ 13109-97 является коэффициент гармоник в линейном напряжении (К^и)- В результате спектрального анализа четырехфазного КП получены К,ми = 4,68%. При выбранных параметрах схемы и нагрузки полученные величины ниже нормально допустимого значения для номинального напряжения 0,38 кВ.

Проведены экспериментальные исследования четырехфазного КП в лаборатории «Силовой электроники» кафедры «Системы электроснабжения» ЮУрГУ. При этом модель разработана и выполнена на двух лабораторных установках: на базе учебного лабораторного комплекса (УЛК) «Силовая электроника» с использованием виртуального программного обеспечения и на преобразовательном стенде мощностью 15 кВ А трансформаторной установке в лаборатории силовой электроники. Внешний вид УЖ представлен на рис. 9.

Рис. 9. Схема четырехфазного КП, собранная на базе УЛК «Силовая электроника»

В УЖ были сняты осциллограммы токов и напряжений четырехфазного КП для различных режимов его работы. В качестве примера на рис.10 представлены кривые токов и напряжений для режима перекомпенсации

4 4

0,0 2,0 4,0 6,0 8,01=5мс/дсл 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0<=5мс/дел

Рис. 10. Экспериментальные кривые токов и напряжения четырехфазного КП в режиме перекомпенсации

На рис.11 изображены внешние и энергетические характеристики четырехфазного КП снятые на преобразовательном стенде мощностью 15 кВА. Кривым 1-5 соответствуют величины емкостной 13,5 мкф; 18,5 мкф; 22,7 мкф; 26,7 мкф; 41,0 мкф, а кривая 6 соответствует некомпенсированному режиму работы четырехфазного КП.

характеристики четырехфазного КП

Результаты исследования физической модели совпадают с результатами, полученными аналитическим путем и с помощью моделирования в среде МАТЬАВ/81МЦЬШК.

Приложения к диссертационной работе. В приложении 1 представлены программы расчета электромагнитных процессов и характеристик в четырехфазном КП в среде \fathcad. В приложении 2 приведены дополнительные модели, подсистемы и временные диаграммы, полученных при компьютерном моделировании в пакете МАТЬАВ/81МЦЬШК. В приложении 3 представлен документ о внедрении результатов работы

Заключение

В диссертационной работе представлено новое решение актуальной научно-технической задачи - исследование работы четырехфазного КП с двойной частотой напряжения на конденсаторах. При этом получены следующие основные результаты:

1. Анализ современного состояния проблемы создания энергоэффективных КП подтвердил необходимость исследования четырехфазного КП с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах.

2. Предложены новые схемы КП с двойной частотой напряжения на конденсаторах для питания широкого круга потребителей постоянного тока, обладающие высокими показателями электромагнитной совместимости с питающей сетью и нагрузкой и выгодными массогабаритными показателями.

3. Предложен новый способ построения двенадцатифазных КП с двойной частотой напряжения на конденсаторах.

4. Анализ электромагнитных процессов и характеристик, показал, что четырехфазный КП может работать в трех режимах: потребления реактивной мощности, без потребления реактивной мощности и генерирования реактивной мощности.

5. В диодном исполнении четырехфазный КП имеет более широкую область работы с опережающим углом сдвига фаз (до появления режима с повторной проводимостью вентилей), чем известные преобразователи с той же частотой напряжения на конденсаторах. Кроме того, форма кривой напряжения на конденсаторе близка к синусоиде, что улучшает условия работы коммутирующих конденсаторов.

6. Проведенный анализ показал, что сетевые токи фаз А, В, С четырехфазного КП имеют одинаковые действующие значения и равномерное распределение полной мощности и её составляющих по фазам, несмотря на различие формы кривых токов. Указанные различия приводят к особому поведению гармоник нечетнократных трём, образующих симметричные системы токов обратного и прямого следования фаз. Показано, что в двенадцатифазном КП формы кривых

16

сетевых токов полностью симметрируются и устраняются гармоники кратные трём.

7. Разработана компьютерная модель в пакете MATLAB/SIMULNK, позволяющая исследовать статические и динамические режимы работы рассматриваемых преобразователей, а также определить показатели электромагнитной совместимости.

8. Эксперименты, проведенные на разработанной и выполненной физической модели, подтвердили теоретические исследования и

U показали возможность эффективной компенсации реактивной

мощности, потребляемой преобразователем.

9. Результаты теоретических исследований приняты к внедрению в ' учебный процесс ЮУрГУ в курсах «Основы энергосберегающей •' энергетической электроники» и «Системы электроснабжения на основе

устройств силовой преобразовательной техники».

Материалы диссертации опубликованы в следующих работы:

1. Ашамо Е.Г., Хохлов Ю.И. О проблемах качества и экономии электрической энергии в распределительных сетях Эфиопии// Вестник ЮУрГУ, Серия «Энергетика». — Выпуск 4 .— Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. —№ 1 [30]. —С. 72-73.

2. Хохлов Ю.И., Ашамо Е.Г., Беляев A.B. Исследование электромагнитных процессов в четырехфазном компенсированном преобразователе при мгновенной коммутации вентилей// Вестник ЮУрГУ, Серия «Энергетика». — Выпуск 5 —Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. —№ 4 [33]. —С. 79-82.

3. Хохлов Ю.И., Ашамо Е.Г., Беляев A.B. Режимы работы четырехфазного компенсированного преобразователя с двойной частотой напряжения на конденсаторах// Вестник ЮУрГУ, Серия «Энергетика». — Выпуск 5 — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. —№ 4 [33]. — С. 83-89.

4. Хохлов Ю.И., Ашамо Е.Г. Моделирование электромагнитных процессов в четырехфазном компенсированном преобразователе с двойной частотой

*' напряжения на конденсаторах// Электрика. — 2006. — № 2. — С. 39-42.

5. Хохлов Ю.И., Ашамо Е.Г. Основные характеристики четырехфазного | компенсированного преобразователя с двойной частотой напряжения на

конденсаторах// Известия Академии инженерных наук им. A.M. Прохорова. ^ Юбилейный 15 том, посвященный 100-летию со дня рождения A.M.

Бамидаса и Ю.Л. Мукосеева / Под ред. Ю.В. Гуляева. — Москва-Н.Новгород: НГТУ, 2005. — Т.15. — С. 31-33.

6. Хохлов Ю.И., Ашамо Е.Г. Многофазные системы электроснабжения на основе четырехфазного компенсированного преобразователя// XXV Российская школа по проблемам науки и технологий, посвященная 60-летию Победы: Тезисы докладов. — Миасс: МСНТ, 2005. — С. 55.

7. Ашамо Е.Г. Беляев A.B. Экспериментальное исследование электромагнитных процессов в четырехфазном компенсированном преобразователе с двойной частотой напряжения на конденсаторах // Вестник ЮУрГУ, Серия «Энергетика». — Выпуск 6 . Принято к печати.

Ашамо Еренго Габето

ИССЛЕДОВАНИЕ ЧЕТЫРЕХФАЗНОГО КОМПЕНСИРОВАННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ С ДВОЙНОЙ ЧАСТОТОЙ НАПРЯЖЕНИЯ НА КОНДЕНСАТОРАХ

Специальность 05.09.12 - "Силовая электроника"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Издательство Южно-Уральского государственного университета

Подписано в печать 28.06.2006. Формат 60x84 1/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ 182/217.

УОП Издательства. 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76.

I

J

f

f

!

aOQte Й

40>АЪЪ №1613 3

\

\

» »

Введение

1 Состояние вопроса и обзор литературы

1.1 Современное состояние вопроса

1.2 Компенсация реактивной мощности в преобразовательных установках

1.3 Обзор существующих исследований компенсированных преобразователей

1.4 Выводы по главе 17 2. Электромагнитные процессы в четырехфазном компенсированном преобразователе с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах

2.1 Схемы четырехфазных компенсированных преобразователей

2.2 Примеры построения двенадцатифазной схемы на основе четырехфазных компенсированных преобразователей

2.3 Исходные положения и основные допущения

2.4 Анализ электромагнитных процессов при мгновенной коммутации вентилей

2.4.1 Принципы работы четырехфазного компенсированного преобразователя

2.4.2 Расчеты токов и напряжения на элементах четырехфазных КП

2.4.3 Расчеты основных электрических параметров четырехфазного КП

2.5 Анализ электромагнитных процессов при реальной коммутации вентилей

2.5.1 Расчеты мгновенных величин токов и напряжения

2.5.2 Анализ режима работы четырехфазного компенсированного преобразователя

2.6 Выводы по главе

3 Основные характеристики четырехфазного компенсированного преобразователя с двойной частотой напряжения на конденсаторах

3.1 Действующее значение токов преобразователей

3.2 Анализ спектрального состава токов питающей сети

3.3 Внешние характеристики, зависимости угла включения неуправляемого вентиля и угла коммутации от тока нагрузки

3.4 Энергетические характеристики

3.5 Выводы по главе

4 Моделирование электромагнитных процессов и характеристик четырехфазного КП

4.1 Моделирование электромагнитных процессов и характеристик в четырехфазном компенсированном преобразователе с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах в пакете MATLAB/SIMULINK

4.1.1 Разработка моделей преобразователей

4.1.2 Моделирование статических режимов работы КП

4.2 Экспериментальное исследование электромагнитных процессов и характеристик в четырехфазном компенсированном преобразователе с двойной частотой напряжения на конденсаторах

4.3 Выводы по главе 123 Заключение 124 Литература 126 Приложение 1 135 Приложение 2 156 Приложение

Актуальность проблемы: Сегодня мировые запасы первичных энергетических ресурсов в значительной степени исчерпаны, и цены на них резко вырастают. Для решения этих вопросов ведется активный поиск, и разрабатываются источники альтернативный энергии. Другим важным направлением решения указанной проблемы является снижение потерь и повышение качества электрической энергии в электрических сетях энергоемких производств. В настоящее время это направление является одним из важнейших в политике энергосбережения.

Современные тенденции развития технологий требуют использования систем электроснабжения на основе устройств силовой преобразовательной техники (СПТ). Большой шаг, сделанный в последние годы в области создания новых классов электронных приборов, таких структур как GTO, ЕТО, IGCT тиристоры и IGBT транзисторы, определяет направление совершенствования СПТ. Создаются системы электроснабжения с мощными выпрямителями на основе указанных приборов. Улучшаются уже известные способы повышения электромагнитной совместимости СПТ с питающей сетью за счет новых схемных решений, алгоритмов и способов управления на базе современных силовых вентилей. Например, на базе выше указанных силовых приборов, с помощью программируемых микроконтроллеров создаются FACTS-Flexible Alternating Current Transmission System (гибких линий электропередачи), которые обеспечивают регулирование напряжения, баланс реактивной мощности в нужном месте и нужное время, что позволяет увеличивать пропускную способность линии электропередач. Однако наряду с хорошей управляемостью процессами такие силовые приборы пока еще имеют ряд недостатков, связанных со сложностью как схемных решений, наладкой и эксплуатацией, так и достаточно высокими экономическими затратами.

Поэтому по-прежнему остается актуальной задача создания простых как в использовании, так и в эксплуатации, но вместе с тем и эффективных устройств СПТ, использующих принципы полезного применения естественных физических свойств индуктивно-емкостных схем. Это позволяет проектировать максимально надежные системы электроснабжения на основе неуправляемых устройств СПТ, удовлетворяющие всем современным требованиям по энергосбережению.

Для питания маломощных потребителей постоянного тока, используют трехфазные нулевые и мостовые схемы выпрямления. Для питания нагрузки большей мощности строятся шести-, двенадцати-, и более фазные преобразователи. Причем при больших токах (сотни и тысячи ампер) и малых напряжениях (ниже 300 В) преимущество имеют нулевые схемы преобразования. Разработаны высокоэффективные нулевые многофазные схемы компенсированных преобразователей (КП) с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах. Но в таких преобразователях за счет наличия трехфазного уравнительного реактора увеличивается установленная мощность преобразовательной установки примерно 25-30% .

Альтернативным решением является использование четырехфазного КП с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах. На базе четырехфазного КП можно построить многофазный КП для питания нагрузок большей мощности. Двенадцатифазный КП, состоящий из трех четырехфазных КП, имеет меньшую установленную мощность трансформаторного оборудования, по сравнению с преобразователем на основе двух шестифазных КП с двойной частотой напряжения на конденсаторах, так как отсутствует трехфазный уравнительный реактор.

Все выше сказанное говорит об актуальности задачи исследования электромагнитных процессов и характеристик четырехфазного компенсированного преобразователя с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах.

Цель работы. Целью диссертационной работы является исследование свойств и анализ характеристик четырехфазного КП, а также подтверждение целесообразности построения на его основе многофазных преобразователей.

Идея работы. Заключается в применении принципа одноступенчатой искусственной коммутации вентилей в преобразователе с фазностью преобразования, некратной фазности питающей сети.

Методы исследования. При анализе статических электромагнитных процессов применен кусочно-припасовочный метод (метод кусочно-линейной аппроксимации) в схемах с силовыми полупроводниковыми приборами. При оценке спектрального состава токов использован метод гармонического анализа. Компьютерное моделирование осуществлялось в среде MATLAB/SIMULINK с применением численных методов интегрирования Рунге-Кутта. При исследованиях использована общая теория электрических и магнитных цепей, а также элементы математического анализа.

Научные положения и результаты, выносимые на защиту:

• схемные решения четырехфазных КП с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах;

• пути построения многофазных КП на основе четырехфазного преобразователя;

• теория квазиустановившихся электромагнитных процессов в системе электроснабжения с четырехфазным КП;

• результаты теоретического анализа, компьютерного моделирования и экспериментальных исследований электромагнитных процессов и характеристик четырехфазного КП.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректным использованием метода кусочно-линейной аппроксимации при общепринятых допущениях в математической модели, а также удовлетворительным совпадением результатов теоретических исследований с компьютерным моделированием в пакетах MATLAB/SIMULINK и экспериментальными данными. Научное значение работы:

• впервые выполнено аналитическое исследование квазиустановившихся электромагнитных процессов в четырехфазном КП;

• впервые разработана компьютерная модель системы электроснабжения с четырехфазным КП в пакете MATLAB/ SIMULINK;

• проведенными исследованиями обоснованы преимущества четырехфазных КП в виде расширения области работы с опережающим углом сдвига фаз, улучшения формы напряжения на конденсаторах, снижения установленной мощности трансформаторного оборудования компенсирующего устройства. Практическое значение работы:

• предложены новые энергоэффективные схемы четырехфазных КП с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах;

• показаны пути построения двенадцатифазных КП с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах, с улучшенными массогабаритными показателями;

• с помощью компьютерной модели, реализованной в пакете MATLAB/SIMULINK, рассчитаны все необходимые для проектирования исследованных КП характеристики;

• разработана и реализована физическая модель КП, с помощью которой подтверждены теоретические выводы.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы, ^ оформленные в виде отдельных разделов, компьютерные модели в пакете

MATLAB/SIMULINK, а так же физические модели внедрены в учебный процесс ЮУрГУ в курсах «Основы энергосберегающей энергетической электроники», «Системы электроснабжения на основе устройств силовой преобразовательной техники».

Апробация работы. Основные теоретические положения, результаты и выводов диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях ЮУрГУ, научно-технической конференции «Российская школа по проблемам науки и технологий», посвященной 60-летию Победы (Миасс, 2005).

Публикации. По результатам работы опубликовано 7 печатных трудов.

Структура и объём диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. И Содержит 125 стр. основного текста, 47 иллюстраций, 9 стр. списка

4.3 Выводы по главе

1. Разработанная модель в пакете MATLAB/SIMULINK позволяет:

• исследовать электромагнитные процессы в установившихся и переходных режимах работы четырехфазного КП;

• определять и анализировать составляющие полной мощности и показатели качества электроэнергии;

• определять действующие значения токов и напряжений;

• выполнять спектральный анализ любого интересующего тока и напряжения преобразователя.

2. Результаты моделирования в среде MATLAB/SIMULINK и экспериментальные исследования совпадают с результатами, полученными аналитическим путем.

3. Полученные осциллограммы и характеристики в SIMULINK и физической модели подтверждают, что четырехфазный КП может работать в трех режимах: потребления реактивной мощности, без потребления реактивной мощности и генерирования реактивной мощности.

4. Результаты измерения полной мощности и её составляющих в каждой фазе трехфазной сети четырехфазного КП показывают симметричное распределение нагрузки по фазам, что является положительным свойством четырехфазного КП.

5. Приведенный спектральный анализ линейного напряжения трехфазной сети говорит о том, что требования по ЭМС в четырехфазном варианте КП могут быть удовлетворены при относительно малой мощности нагрузки. При питании мощных нагрузок целесообразны двенадцатифаз-ные КП, построенные на основе трех четырехфазных КП.

Заключение

В диссертационной работе представлено новое решение актуальной научно-технической задачи - исследование работы четырехфазного КП с двойной частотой напряжения на конденсаторах. При этом получены следующие основные результаты:

1. Анализ современного состояния проблемы создания энергоэффективных КП подтвердил необходимость исследования четырехфазного КП с двойной частотой напряжения на коммутирующих конденсаторах.

2. Предложены новые схемы КП с двойной частотой напряжения на конденсаторах для питания широкого круга потребителей постоянного тока, обладающие высокими показателями электромагнитной совместимости с питающей сетью и нагрузкой и выгодными массо-габаритными показателями.

3. Предложен новый способ построения двенадцатифазных КП с двойной частотой напряжения на конденсаторах.

4. Анализ электромагнитных процессов и характеристик, показал, что четырехфазный КП может работать в трех режимах: потребления реактивной мощности, без потребления реактивной мощности и генерирования реактивной мощности.

5. В диодном исполнении четырехфазный КП имеет более широкую область работы с опережающим углом сдвига фаз (до появления режима с повторной проводимостью вентилей), чем известные преобразователи с той же частотой напряжения на конденсаторах. Кроме того, форма кривой напряжения на конденсаторе близка к синусоиде, что улучшает условия работы коммутирующих конденсаторов.

6. Проведенный анализ показал, что сетевые токи фаз А, В, С четырехфазного КП имеют одинаковые действующие значения и равномерное распределение полной мощности и её составляющих по фазам, несмотря на различие формы кривых токов. Указанные различия приводят к особому поведению гармоник нечетнократных трём, образующих симметричные системы токов обратного и прямого следования фаз. Показано, что в двенадцатифазном КП формы кривых сетевых токов полностью симметрируются и устраняются гармоники кратные трём.

7. Разработана компьютерная модель в пакете MATLAB/SIMULNK, позволяющая исследовать статические и динамические режимы работы рассматриваемых преобразователей, а также определить показатели электромагнитной совместимости.

8. Эксперименты, проведенные на разработанной и выполненной физической модели, подтвердили теоретические исследования и показали возможность эффективной компенсации реактивной мощности, потребляемой преобразователем.

9. Результаты теоретических исследований приняты к внедрению в учебный процесс ЮУрГУ в курсах «Основы энергосберегающей энергетической электроники» и «Системы электроснабжения на основе устройств силовой преобразовательной техники».

1. Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники: Учеб. пособие. — Новосибирск: изд-во НГТУ, 2004. — 672 с.

2. Забродин Ю.С. Промышленная электроника. — М.: Высшая школа,1982. —496 с.

3. Руденко B.C., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники: Учебник для вузов. — М.: Высшая школа, 1980. — 423 с.

4. Руденко B.C., Сенько В.И., Трифонюк В.В. Основы промышленной электроники. — Киев: Вищая школа, 1985. — 400 с.

5. Руденко B.C., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники: Учебник для вузов. — Киев: Вища школа, 1978. — 424 с.

6. Горбачев Т.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 320 с.

7. Розанов Ю.К. Основы силовой электроники. — М.: Энергоатомиздат,1992. —296 с.

8. Немцев Г.А., Ефремов Л.Г. Энергетическая электроника. — М.: Пресссервис, 1994. — 320 с.

9. Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи. — М.:1. Транспорт, 1999. —320 с.

10. Энергетическая электроника: справ.пособие. — М.: Энергоатомиздат,1987. —464 с.

11. Силовая Электроника: Примеры и Расчеты — М.: Энергоиздат,1982, —384 с.

12. Размаде Ш.М. Преобразовательные схемы и системы. — М.: Высшаяшкола, 1967. —528 с.

13. Jain A. Power electronics and its applications. PRI (India), Pvt.Ltd. 2002. — 424 p.

14. Lander C.W. Power electronics, 3rd edition, McGraw-Hill, 1996.

15. Williams B.W. Power electronics, Devices, Drives and Applications, Wiley, New York, 1987.

16. Поссе A.B. Схемы и режимы электропередач постоянного тока. — JL: Энергия, 1973. —303 с.

17. Карташев И.П., Чехов В.И. Статические компенсаторы реактивной мощности в энергосистемах. — М.: Изд-во МЭИ, 1990. — 68 с.

18. Статические компенсаторы для регулирования реактивной мощности/ Под ред. Р.М.Магра: Пер. С англ. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 160 с.

19. Gavrilovic М.М. "Static compensators structures: Review and Analysis". Canadian Electrical Association, Montreal March, 1982.

20. Веников B.A., Жуков JI.A. Регулирование режима электрических систем и дальних электропередач и повышение их устойчивости при помощи управляемых статических И.Р.М// Электричество, 1967. — № 6. — С. 8-13.

21. Булатов С.Г., Шитов В.А. Принципы построенная быстродействующих компенсаторов реактивной мощности// Электротехника, 1989. — № 7. — С. 5-9.

22. Патент 2643169 (ФРГ). Einrichtung zur compensation der blindlietung eines verbrauchers// Siemens AG, 1978.

23. Weedy B.M., Cory B.J. Electric Power Systems, 4th edition. Wiley, Chichester, 2001. —545 p.

24. Duncan G.J., Mulukutla S.S. Power systems Analysis and Design, 3rdedition. Thomson Learning, Inc., 2002. — 566 p.

25. Edris A. "Flexible ac transmission system (FACTS) a technology maximizing utilization of power transmission," Cigre Regional meeting, 27-30 September 1997.

26. Иванов B.C., Соколов В.И. Режимы потребления и качествоэлектроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 337 с

27. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их контроль напромышленных предприятиях. — М.: Энергоатомиздат, 1986. — 167 с.

28. Зиновьев Г.С. Электромагнитная совместимость устройств силовой электроники. — Новосибирск: НГТУ, 1998. — 90 с.

29. Tihanyi L. EMC in power electronics. —N.Y.: IEEE Press, 1995. — 402 p.

30. Ашамо Е.Г., Хохлов Ю.И. О проблемах качества и экономии электрической энергии в распределительных сетях Эфиопии// Вестник ЮУрГУ, Серия «Энергетика». — Выпуск 4 .— Челябинск: изд-во ЮУрГУ, 2004. —№ 1 30. — С. 72-73.

31. Khakhlov J. I. Electromagnetic compatibility of the "Supply networksemiconductor converter system load" complexes// Proceeding of international conference on electromagnetic compatibility ICEMC' 95 Kulluala Lumpur. — 1995. — P. 197-199.

32. ГОСТ 13109-97. электрическая энергия. Электромагнитнаясовместимость. Нормы качество электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: Госстандарт, 1998.

33. Чиженико И.М. Выпрямители с опережающим углом сдвига фаз. — М.: Госэнергоиздат, 1957. — 110 с.

34. Глинтерник С.Р. Тиристорные преобразователи со статическими компенсирующими устройствами. — Д.: Энергоатомиздат, 1988. — 240 с.

35. Глинтерник С.Р. Электромагнитные процессы и режимы мощных статических преобразователей. — Д.: Наука, 1970. — 308 с.

36. Хохлов Ю.И. Компенсированные выпрямители с фильтрацией вкоммутирующие конденсатора нечетнократных гармоник токов преобразовательных блоков. — Челябинск: ЧГТУ, 1995. — 355 с.

37. Вентильные преобразователи с конденсаторами в силовых цепях/А.В.Баев, Ю.К.Волков, В.П.Долинин, В.Я.Корнев. — М.: Энергия, 1969, —256 с.

38. Хумадханов М.З., Палванов В.Г. Компенсационные Выпрямители. — Ташкент: АНУзССР, 1973. — 192 с.41. патент 1056396 (Российская федерация). 12к — фазная компенсированная система электропитания/ Ю.И. Хохлов// Бюл. Изобр.— 1983. —№43.

39. Хохлов Ю.И. многофазные преобразователи// Электротехника, 1973. — №7. —С. 12-17.

40. Хохлов Ю.И., Красногорцев И.Л. Схемы и характеристикикомпенсированных многофазных преобразовательных систем сконденсаторами, работающими при повышенной частотой// Электричество, 1985. — №4. — С. 38 42.

41. Хохлов Ю.И., Красногорцев И.Л. Электромагнитные процессы вкомпенсированном преобразователе с резонансными явлениями в контуре уравнительного тока// Электричество, 1988. — №4. — С. 34 -41.

42. Хохлов Ю.И. Схемные варианты двенадцатифазныхкомпенсированных преобразовательных систем с пятой и седьмой гармониками тока в конденсаторах// Промышленная энергетика, 1985. — №4. — С. 29-33.

43. Хохлов Ю.И. Алгоритм построения и характеристики нового класса многофазных компенсированных преобразовательных систем: Тезисы докладов IV научено-технического совещания. — Таллинн: АН Эстонии, 1990. —С. 81-82.

44. Хохлов Ю.И., Баев А.В. Целесообразные области использования компенсированных симметричных и несимметричных управляемых выпрямителей// Электромеханика, 1977. — №6. — С. 653 659.

45. Хохлов Ю.И., Баев А.В. Несимметричные компенсированные выпрямители// Электромеханика, 1977. — №4. — С. 437 443.

46. Кашкалов Б.И., Половинкин Б.И. Улучшение энергетическихпоказателей управляемых выпрямителей. — Киев.: TEXHIKA, 1988.— 153 с.

47. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятия. — М.: Энергоатомиздат, 1984. — 272 с.

48. Active power Filter for Nonlinear AC load/ J. Nastran, R. Cajhen, M.

49. Raju N.R., Daneshpooy A., Schwartzenberg J. Harmonic cancellation for a Twelve-Pulse Rectifier using DC Bus Modulation. IEEE, 2002. — P. 25262529.

50. Булгаков A.A. Новая теория управляемых выпрямителей. — М.:1. Наука», 1970. —320 с.

51. Ворфоломеев Т.Н., Мятеж С.В., Шуров Н.И. Многопульсовыевыпрямители с трансформаторными преобразователями числа фаз// Электрика 2001. № 9. —С. 25-28.

52. Ворфоломеев Т.Н. Схема Скотта: История и перспектива совершенствования (К столетию создания)// Электричество, 1994. — С. 74-77.

53. Ворфоломеев Г.Н., Мятеж С.В., Шуров Н.И. Теоретические основыпреобразования трехфазной системы токов в девятифазную// Электротехника, 2000. № 11. —С. 41-43.

54. Маевский О. А. Энергетические показатели вентильныхпреобразователей. — М.: Энергия, 1978. — 320 с.

55. Дрехслер Р. Измерение и оценка качества электроэнергии при несимметричной и нелинейной нагрузке: Пер. с чешек. А.А. Окина. — М.: Энергоатомиздат, 1985. — 112 с.

56. Emanuel А.Е. Apparent power definitions for thee-phase system// IEEE Trans., 1999. — Vol. PD-14. — No. 3. — P. 767-771.

57. Practical definitions for power in systems with non-sinusoidal wave forms and unbalanced loads: a discussion// IEEE Trans., 1996. — Vol. PD-11. — No. 1. —P. 79-101.

58. A survey of north American electric utility concern regarding non-sinusoidal wave forms//IEEE Trans., 1996. —Vol. PD-11. —No. 11. —P. 73-78.

59. Супронович Г. Улучшение коэффициента мощности преобразовательных установок: Пре. С польск. Под ред. Д.т.н., проф. В.А. Лабунцова. — М.: Энергоатомиздат, 1975. — 320 с.

60. Зиновьев Г.С. Прямые методы расчета энергетических показателей вентильных преобразователей. — Новосибирск: Изд-во Новосиб. Унта, 1990. —220 с.

61. Черных И.В. SIMULINK: среда создания инженерных приложений// Под общ. Ред. к.т.н. В.Г. Потемкина. — М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2003. — 496 с.

62. Лазарев Ю. Моделирование процессов и систем в MATLAB. Учебный курс. — СПб.: Питер; Киев: Издательская группа BHV, 2005. — 512 с.

63. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в Matlab 6.0. — СПб.: КОРОНА Принт, 2001, —320 с.

64. Герман-Галкин С.Г. Силовая электроника. Лабораторные работы на ПК. — СПб.: КОРОНА Принт, 2002. — 304 с.76. http://www.mathworks.com/ "Simulink/ SimPowerSystems"

65. Хохлов Ю.И., Ашамо Е.Г., Беляев А.В. Режимы работы четырехфазного компенсированного преобразователя с двойной частотой напряжения на конденсаторах// Вестник ЮУрГУ, Серия «Энергетика». — Выпуск 5 —Челябинск: изд-во ЮУрГУ, 2004. — №4 33. —С. 83-89.

66. Хохлов Ю.И. и др. Энергосбережение в системах электроснабжения//

67. Сборник «Стратегия энергосбережения региональный подход». — Челябинск: ЮУИТД, 1999. —С. 177-186.

68. Гельман М.В., Преображенский К.А., Хохлов Ю.И. Комбинированные системы электроснабжения премного и поставного напряжения// VIII Симпозиум. «Электротехника 2010», доклад 9.12. 24 мая -26 мая, 2005, —С. 167-168.

69. Хохлов Ю.И., Ашамо Е.Г. Многофазные системы электроснабжения наоснове четырехфазного компенсированного преобразователя// XXV Российская школа по проблемам науки и технологий, посвященная 60-летию Победы. Тезисы докладов. — Миасс: МСНТ, 2005. — С. 55.

70. Дьяконов В.П. MATLAB 6/6.0/6.5 + Simulink 4/5 в математике и моделировании. Полное руководство пользователя. — М: COJIOH-Пресс. 2003. —576 с.

71. Хохлов Ю.И., Ашамо Е.Г. Моделирование электромагнитных > процессов в четырехфазном компенсированном преобразователе сдвойной частотой напряжения на конденсаторах// Электрика, 2006. №2. —С. 3<М2.