автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.12, диссертация на тему:Исследование электромагнитных процессов в компенсированном преобразователе частоты

На правах рукописи

Дзюба Михаил Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В КОМПЕНСИРОВАННОМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ ЧАСТОТЫ

Специальность 05.09.12 - «Силовая электроника»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Челябинск 2004

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 Шипицын В.В.;

кандидат технических наук, профессор Гельман М.В.

Ведущее предприятие - компания «Энергомаш (КЖ) Лимитед»,

департамент ЭТО,

инженерный центр (г. Екатеринбург).

Защита состоится 23 декабря 2004 г., ® 14-00 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: dma@74.ru.

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

Автореферат разослан 22 ноября 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

Ю.С.Усынин

2006 -У Мб

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из важнейших в политике энергосбережения является проблема снижения потерь и повышения качества электрической энергии в электрических сетях энергоемких производств. Современные тенденции развития технологий требуют использования систем электроснабжения на основе силовой преобразовательной техники (С11Т). Большой шаг, сделанный в последние годы в области создания новых классов электронных приборов, таких структур как вТО, ЮСТ тиристоры и ЮВТ 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 (ПС) за счет новых схемных решений, алгоритмов и способов управления на базе современных силовых вентилей. Однако наряду с хорошей управляемостью процессами такие системы пока еше имеют ряд недостатков, связанных со сложностью как схемных решений, проектированием, наладкой и эксплуатацией, так и с достаточно высокими экономическими затратами.

Поэтому по-прежнему остается актуальной задача создания простых как в исполнении, 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 надежные, не требующие больших затрат системы электроснабжения на основе СПТ, удовлетворяющие всем современным требованиям по энергосбережению.

Уже существует ряд хорошо проработанных в этом направлении теорий компенсированных выпрямителей. Однако область возможного использования этого класса выпрямителей может быть шире, если учесть, что в качестве нагрузки может выступать не только элемент с неизменной топологией в виде двигателя постоянного тока, электролизной серии и других подобных им, но и автономный инвертор, составляющий в купе с выпрямителем преобразователь частоты (ПЧ) со звеном постоянного тока.

Все чаще для электротехнологий требуются источники питания с регулируемой частотой на основе эффективных, энергосберегающих преобразователей. В связи с этим актуальной задачей развития современной преобразовательной техники является проведение дополнительных исследований по работе компенсированных выпрямителей на нагрузку с изменяемой топологией.

Цель работы. Целью диссертационной работы является исследование нового типа ПЧ со звеном постоянного тока, построенного на основе совместной работы компенсированного выпрямителя и автономного инвертора тока (АИТ).

Идея работы заключается в использовании компенсированных выпрямителей в составе ПЧ со звеном постоянного тока.

Методы исследования. В основу анализа статических характеристик комплекса на математической модели положен метод основной гармоники. Для анализа электромагнитных процессов в компенсированном преобразователе частоты (КПЧ) на цифровой модели при формировании полной системы уравнений применялись элементы теории графов и смешанный контурно-узловой (СКУ) метод. Численное решение полной системы уравнений на ЭВМ проводилось с помощью метода Рунге-Кутга. При оценке спектрального состава напряжений и токов использован метод гармонического анализа. Так же были применены элементы дифференциального и интегрального исчислений.

Научные положения н результаты, выносимые на защиту— возможность совместной работы компенсированного выпрямителя с АИТ;

— для снижения уровня потребления реактивной мощности ПЧ со звеном постоянного тока целесообразно использовать схемы на основе компенсированных выпрямителей;

— установленное оборудование ПЧ с двенадцатифазными компенсированными выпрямителями с фильтрацией в коммутирующие конденсаторы нечетнократных (пятой, седьмой) гармоник токов преобразовательных блоков используется эффективнее, чем при традиционных способах компенсации реактивной мощности;

— результаты теоретических и экспериментальных исследований электромагнитных процессов в КПЧ.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректным использованием метода основной гармоники при общепринятых допущениях в математической модели, смешанного контурно-узлового метода и метода Рунге-Кутта при цифровом моделировании, а так же удовлетворительным совпадением результатов теоретических исследований с экспериментальными данными. Научное значение работы:

— впервые получено аналитическое выражение связи основных параметров компенсированного выпрямителя и АИТ;

— впервые разработана цифровая модель КПЧ с учетом конечного значения индуктивного сопротивления сглаживающего реактора, активных сопротивлений, токов намагничивания трансформатора и реакторов;

— результаты анализа электромагнитных процессов в КПЧ позволили сформулировать критерии выбора элементов силовой части предложенной схемы.

Практическое значение работы:

— предложена новая энергоэффективная схема ПЧ со звеном постоянного тока;

— рачоаботана инженерная методика расчета, позволяющая рассчитать параметры основных элементов, предложенной схемы КПЧ:

— разработана и реализована физическая модель КПЧ, с помощью которой подтверждены теоретические выводы.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы приняты к использованию ОАО «Южноуральский арматурно-изоляторный завод» при реконструкции установки плавки металла на основе тиристорного преобразователя частоты

Оформленные в виде отдельных разделов и математических моделей результаты диссертационной работы 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 выводы диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях ЮУрГУ, на Международной научно-технической конференции «Уральская металлургия на рубеже тысячелетий» (ЮУрГУ, г. Челябинск, 1999), научно-практической конференции «Энергосбережение

в промышленности и в городском хозяйстве» (ЮУрГУ, г. Челябинск, 2000), Межотраслевой научно-технической конференции «Дни науки ОТИ МИФИ» (г. Озерск, 2002), Научно-технической конференции «Электроснабжение, электрооборудование, энергосбережение» (г. Новомосковск, 2002).

Публикации. По результатам работы опубликовано 7 печатных трудов.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Содержит 80 стр. основного текста, 47 иллюстраций, 9 стр. списка литературы из 75 наименований, 3 приложения Общий объем работы составляет 157 стр.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе проведен обзор существующих схемных решений отдельных блоков ПЧ со звеном постоянного тока — выпрямителей и АИТ.

Рассмотрены известные способы повышения энергоэффективности и электромагнитной совместимости выпрямителей с ПС Это повышение фазности, установка внешних специальных устройств, включение нескольких преобразовательных агрегатов различной конструкции на параллельную работу, использование специальных методов управления выпрямителями (поочередное, несимметричное), выделение на отдельные

сборные шины преобразовательных подстанций, увеличение мощности короткого замыкания ПС. Одним из наиболее перспективных способов решения проблемы электромагнитной совместимости выпрямителей с ПС является совершенствование схем самих преобразователей, а так же способов управления ими В результате анализа преимуществ и недостатков рассмотренных схем выпрямителей предпочтение отдано компенсированным выпрямителям с фильтрацией в коммутирующие конденсаторы нечетнокрзтных гармоник токов преобразовательных блоков Класс этих преобразователей наряду с хорошей электромагнитной совместимостью, как с нагрузкой, так и с ПС (что характерно и для некоторых других вариантов), обладает неоспоримыми преимуществами в конструктивной простоте, в массогабаритных и экономических показателях.

Далее дан обзор известных и широко употребимых в схемах мощных ПЧ вариантов АИТ. Как правило, в промышленности используются мостовые схемы инверторов с общим узлом коммутации тиристоров Анализируя свойства описанных АИТ и принимая во внимание задачи, поставленные в данной работе, для дальнейшего изучения выбран параллельный АИТ. Это позволило исследовать влияние на выпрямитель нагр\зки с изменяемой топологией и сделать выводы о преимуществах и недостатках использования компенсированного выпрямителя в составе ПЧ.

Электромагнитные процессы в выпрямителях и АИТ достаточно хорошо и подробно изучены как отечественными, так и зарубежными исследователями. Работ, учитывающих взаимовлияние блоков ПЧ друг на друга, значительно меньше. Проведенный обзор этих трудов показал, что в основном решаются узконаправленные задачи:

— влияние величины индуктивности сглаживающего реактора (Ъс1) на гармонический состав выпрямленного напряжения и последствия его \ХЗ дшения на устойчивость работы, особенно при прерывистом входном токе инвертора,

— возможные переходные режимы при различных видах наложения коммлтаиий вентилей инвертора на коммутации вентилей выпрямителя;

— гармонический состав тока сети при различных частотах выходного напряжения АИТ и т.д.

В результате проведенного обзора литературы сделан вывод о необходимости подробных исследований свойст-> ПЧ с энергоэффективными выпрямителями как единого комплекса с учетом влияния АИТ.

Вторая глава посвящена исследованию статических характеристик КПЧ. Схема, приведенная на рисунке 1, имеет сложную, нелинейную структуру с изменяющейся топологией. Поэтому для приближенной оценки статических характеристик комплекса принят ряд допущений, упрощающих анализ:

— ЭДС питающей сети е, синусоидальна;

— токи холостого хода трансформатора и реактора не учитываются;

— выпрямленный ток идеально сглажен <Ха=<я);

— активные сопротивления во всех ветвях схемы равны нулю:

— инвертированный ток учитывается только первой гармоникой.

Внешняя характеристика выпрямителя в относительных единицах описывается уравнениями:

где а - угол включения вентилей; у - угол коммутации вентилей; ки, к, -коэффициенты, учитывающие степень компенсации выпрямителя.

Формулы, определяющие коэффициенты в выражениях внешней характеристики выпрямителя, имеют вид:

где у - схемный параметр, определяющийся длительностью нарастания коммутирующего напряжения от нуля до максимума при мгновенной коммутации; V - относительная величина собственной частоты контура коммутации выпрямителя. Для схемы на рисунке 1

В то же время известно, что входная характерно гика \ИТ в относительных единицах может быть выражена так:

71(2-Уз)

/

п ХС

где а = —т= - коэффициент схемы АИТ на рисунке 1; В = — -2л/2 гн

коэффициент нагрузки АИТ; (рн - угол сдвига фаз между первыми

гармониками напряжения и тока в нагрузке; хс. - относительное

сопротивление коммутирующего конденсатора АИТ.

Рис. 1. Компенсированный преобразователь частоты со звеном постоянного тока

Проведенное совместное решение уравнений внешней характеристики выпрямителя и входной характеристики АИТ, дает зависимость коэффициента нагрузки АИТ от остальных параметров схемы ПЧ:

1 (

В = - ' ь

2Ч

2зшсрн +

кУ

"1)41)

СОЗфн ±

-4

(1 + С08(2<рн))

В среде МаГсИСас! реализована программа, использующая установленную связь параметров выпрямителя и АИТ и позволяющая рассчитать статические характеристики КПЧ. Исследования, проведенные с помощью указанной программы, показали, что согласно теории компенсированных выпрямителей в зависимости от величины и жесткость внешней характеристики выпрямителя изменяется. В свою очередь, входные и внешние характеристики АИТ, подключенного к такому выпрямителю, так же видоизменяются, поскольку зависят от величины выпрямленного напряжения. Повышение жесткости внешних характеристик выпрямителя приводит к смещению в область больших значений входного тока и напряжения на нагрузке АИТ. Более мягкая характеристика выпрямителя снижает величину потребляемого АИТ тока и, соответственно, напряжение на нагрузке. Чем мягче характеристика выпрямителя и больше удаление параметра В от единицы, тем значительнее указанное изменение. Это объясняется тем. что при одном и том же сопротивлении нагрузки и остальных параметрах схемы напряжение на нагрузке изменяется пропорционально выпрямленному напряжению, а это ведет к соответствующему изменению тока, протекающего через нагрузку, что, в свою очередь, оказывает влияние на ток, потребляемый от выпрямителя. Используя это свойство, можно управлять мощностью, передаваемой в нагрузку, регулируя жесткость внешней характеристики выпрямителя. Одновременно с этим, учитывая принятые выше допущения, энергетические характеристики такого ГГЧ в точке подключения к ПС в зависимости от величины V определяются только свойствами выпрямителя и при \«=6 в неуправляемом выпрямителе наблюдается режим полной компенсации реактивной мощности. Введение углов управления выпрямителем при симметричном управтении приводит к значительному ухудшению электромагнитной совместимости КПЧ с ПС Показано, что номинальный режим работы АИТ находится в узком диапазоне значений коэффициента нагрузки В, равном 0,9 - 1, а напряжение на нагрузке не должно быть больше 1.5 ий Что касается выпрямителя, то номинальный режим его работы находится в пределах относительных значений выпрямленного тока 0,03 - 0,07. По результатам измерений, полученных на Южноуральском арматурно-изоляторном заводе на агрегате ТТТЧП-1000, известно, что сопротивление нагрузки в течение одного цикла работы изменяется примерно в полтора раза. Кроме того, в процессе работы в 2-3 раза изменяется и 1д<р„. Так же, технологическим процессом определяется диапазон частот тока нагрузки.

Для установок большой мощности номинальные значения частот равны 250-500 Гц Поэтому, чтобы обеспечить все требования технологического процесса, надо выбрать величину емкости коммутирующего конденсатора инвертора и задать закон изменения частоты инвертирования такими, чтобы обеспечить устойчивую работу АИТ и возможный диапазон тока, потребляемого от выпрямителя. Методика расчета, приведенная в четвертой главе, показывает, что можно выбрать такую величину емкости коммутирующего конденсатора инвертора, при которой АИТ работает в номинальном устойчивом режиме, и диапазон потребляемых им токов соответствует нормальному режиму работы выпрямителя.

По программе, указанной выше, рассчитаны режимы и характеристики КПЧ для двух значений tgфк и частоты инвертирования -{у На рисунке 2 показаны внешние характеристики выпрямителя при различных значениях V. На рисунке 3 показаны характеристики КПЧ при \,=6, г§ф,1=4, ^250 Гц. По рисункам видно, что как АИТ, так и выпрямитель находятся в нормальном режиме работы. Аналогично, на рисунке 4 представлены характеристики КПЧ при у=6, tgфн=12 и Ги=500 Гц. Точки А и В, указанные на рисунках, при принятых одинаковых других параметрах схемы соответствуют значениям полных сопротивлений нагрузки 0,3 и 0,15 Ом, что говорит о возможном двукратном изменении. Это позволяет полностью обеспечить все требования технологического процесса.

ш.

отн ед

0.98

0,<-

0.95 ["

0,94

0.93

0.92

0.91

0,90'

1 7 ............ "' У=6

! ^

V

1 \ ч

1 ч •

1 \

! V« V

|

1— " - 1 --— ---- ■ - -

! I

0,00 0,0) 0,02 0,03 0,04 0,0"* 0,06 Н. отн ел

Рис. 2. Внешние характеристики компенсированного

выпрямителя с различной степенью компенсации

Id.,

отн ед.

0,07

0.06 0.05 0,04

0,90 0 92 0.94 0.96 0,98 В

ин,

отн. ед. U

1.0

¡ 1 ! 1 . .

I !

Id.,

отн. ед

0,07

0,06 0.05

0 04.

!\В I

О 90 0 92 0 94 0 96 0 91 В

" 0,90 0,92 0.94 0.96 0.98 В

Рис. 3. Входная и внешняя

характеристики АИТ при v=6, tg«pH=4, fn=250 Гц

ин.,

ora ед 1.4

' 0 90 0 92 0 94 0 96 0 98 В

Рис. 4. Входная и внешняя

характеристики АИТ при у=6, ^„=12,1и=500 Гц

В третьей главе исследуются установившиеся и переходные процессы в КПЧ. Снимаются допущения, принятые во второй главе, и комплекс «ПС — компенсированный выпрямитель - сглаживающий реактор - АИТ - нагрузка» представляется цепью с многополюсными компонентами (МК). Составляются компонентные уравнения каждой МК. Электрическая схема комплекса представлена в виде графа (рисунок 5), каждой МК которого соответствует многомерное ребро, а выбранным напряжениям и токам, характеризующим состояние МК, подребра одномерного представления. Компоненты электрической цепи комплекса характеризуются различными параметрами, поэтому для получения полной системы уравнений, легко сводящейся к уравнениям состояния, используется СКУ метод. Граф содержит подребра только типа У и Ъ

В графе комплекса закорачиваются все подребра типа У Выбирается произвольное дерево в оставшемся г-подтрафе. Векторы токов и напряжений подребер дерева обозначаются I, и а векторы связей - Ь и иг- Загем в графе комплекса размыкаются все подребра типа Т В оставшемся подграфе вновь выбирается произвольное дерево. Векторы токов и напряжений этого дерева обозначаются Ь и и3, а векторы связей -14 и и«. При таком разбиении токов и напряжений на группы 1, 2, 3 и 4 уравнения Кирхгофа для сечений и контуров графа комплекса принимают вид:

1 Qu

0 Q3;

О 1 I.

Qu

= 0;

Bji 1 B2

о о в..

[U,

0' ju,

1 |и,

и4

=0,

где первый индекс в подматрицах сечений О и контурах В соответствует номеру определяющей главные сечения и контуры группы, а второй -номеру группы, с которой записана матрица инцидениии.

Путем ряда преобразований получается матричное уравнение комплекса:

где Тку, Уку и Fk> - соответственно, матрица параметров, первичных переменных и источников.

На языке Fortran разработана цифровая модель исследуемого комплекса, использующая СКУ метод для формирования уравнений состояния, а для дальнейшего численного расчета метод Рунге-Кутта и элементы интегрального исчисления и спектрального анализа.

Исследования, проведенные с помощью указанной цифровой модели, подтвердили выводы второй главы при снятии допущений, принятых в ней. Проанализирован спектральный состав линейного напряжения в точке подключения КПЧ к ПС. Установлено, что наиболее существенными по величине при любом значении частоты инвертирования являются гармоники, порядок которых определяется выражением:

к =

2-fH-n

±1

где п=1,2.3,...-ряд натуральных чисел, Гя - частота напряжения ПС.

Помимо спектрального состава напряжения и я большое значение имеет величина коэффициента искажения синусоидальности (Ки) Параметры схемы, оказывающие наиболее существенное влияние на величину К(|, это - мощность ПС, характеризующаяся долей сопротивления ПС в общем сопротивлении контура коммутации выпрямителя - я = х5/п^хк, реактанс сглаживающего реактора - х<ь относительная величина собственной частоты контура коммутации выпрямителя - V. В таблице приведены расчетные значения Ки при различных соотношениях этих параметров для КПЧ мощностью 1 МВт, подключенного к ПС с номинальным напряжением 10 кВ.

ы

Рис. 5 Граф электрической цегш "ПС - симметричный компенсированный выпрямитель -сглаживающий реактор - АИТ - нагрузка"

Таблица. Значения Кц при различных параметрах схемы

В процентах

q=0,2; х<1.=23,53 Я=0,1;у=6 Я=0,3; у=6

у=0 У=6 Х(1.=23,53 | х^ 11,76 х^.=23,53 ! х*=47,06

й. Гц й. Гц Йь Гц | {"и, Гц Гц I Гц

250 ! 500 250 500 250 500 250 | 500 250 500 ' 250 ! 500

2,57 4,06 4,67 1 3,87 2,19 2,2 | 2,9 | 2,84 7,45 5,96 | 6,21 ,3.03

При оценке влияния величины V установлено, что уменьшение емкости батарей конденсаторов компенсирующего устройства (КУ) выпрямителя приводит к увеличению нелинейных искажений напряжения сети. Однако при изменении частоты инвертирования зависимость Ки от величины V не является однозначной и как видно из таблицы может уменьшаться, хотя это уменьшение незначительное. В целом при переводе КПЧ в компенсированный режим работы коэффициент Кц при неизменных величинах я и х^ меньше нормально допустимого значения для напряжения 10 кВ, согласно ГОСТ 13109-97.

В свою очередь, увеличение реактанса х<| сглаживает коммутации АИТ в звене постоянного тока, уменьшая амплитуду колебаний тока ?

Это благоприятно сказывается на величине Ки в точке подключения к ПС. Однако воздействие величины х<| на коэффициент Кц нелинейно и при дальнейшем увеличении значений х^ коэффициент Ки улучшается в f

меньшей степени. Поэтому следует находить такое значение реактанса х^, при котором коэффициент Ки будет находиться в пределах, требуемых ГОСТ 13109-97.

Наиболее существенно уровень высших гармоник в напряжении ПС зависит от величины Чем больше мощность ПС (я=0,1), тем меньшее влияние на ее напряжение оказывает КПЧ. При этом, изменение реактанса ха не оказывает существенного воздействия на величину Ки. А снижение мощности ПС (ч=0,3) ведет к значительным искажениям ее напряжения при подключении такого же КПЧ. Тогда даже увеличение реактанса вдвое не позволяет обеспечить коэффициент Ки, удовлетворяющий нормально допустимым значениям для указанного выше номинального напряжения ПС, согласно ГОСТ 13109-97.

На цифровой модели исследованы так же динамические процессы КПЧ для компенсированного режима работы выпрямителя (у=6). ,

Подтвержден ранее сделанный вывод о целесообразности использования выпрямителя без управления, либо осуществление фазового регулирования в узком диапазоне. При этом КПЧ имеет наилучшие энергетические показатели, минимальные амплитуды напряжений на вентилях и f

конденсаторах выпрямителя.

Большое значение имеет процесс отключения КПЧ. Он должен складываться из двух этапов. На первом этапе накопленная энергия реактивных элементов схемы возвращается в ПС (безконтактное

отключение АИТ). А на втором - происходит собственно отключение автоматическим выключателем АИТ. На первом этапе выпрямитель должен быть переведен в инверторный режим с сохранением направления тока в звене постоянного тока. Для этого углы управления выпрямителем устанавливаются больше 120 эл. град.. В некомпенсированных схемах они не более 150 эл. град., так как дальнейшее увеличение приводит к срыв> инвертирования. Поэтому скорость рекуперации энергии в ПС ограничивается этим параметром. Для компенсированных схем, устойчивость в инверторном режиме в зависимости от V может сохраняться при а-180 эл. град, и более. Это позволяет существенно увеличить скорость отвода энергии из схемы, что очень важно в аварийных ситуациях.

Четвертая глава посвящена экспериментальному исследованию электромагнитных процессов КПЧ и разработке инженерной методики расчета КПЧ. Для подтверждения свойств КПЧ, полученных при цифровом моделировании, в лаборатории "Силовой электроники" кафедры "Системы электроснабжения" ЮУрГУ на имеющейся установке была разработана и выполнена физическая модель по схеме на рисунке 1.

Полученные данные экспериментально подтверждают, что и выпрямитель и АИТ могут работать совместно при любой степени компенсации. При у=6 получен наиболее энергетически выгодный режим практически без потребления реактивной мощности. Из экспериментальных кривых следует, что в области оптимальной работы комплекса возрастание жесткости внешней характеристики выпрямителя повышает выпрямленное напряжение на 4-5 % по сравнению с некомпенсированным режимом. Внешняя характеристика выпрямителя жесткая. Это оказывает влияние на величину активной мощности в нагрузке. При этом величина гзсрп на входе преобразователя меньше на 0.2 что говорит о снижении потребления реактивной мощности А напряжение на нагрузке так же увеличивается на 5-6 %.

На рисунке 6 приведены осциллограммы установившихся процессов комплекса в режиме компенсации (у=6). близком к повторно)" проводимости вентилей выпрямителя (рисунок 6, а), в режиме с повторной проводимостью (рисунок 6, б) и в некомпенсированном режиме (рисунок 6, в). Согласно этим рисункам КПЧ выполняет свою основную функцию преобразования частоты. В выпрямленном напряжении наблюдаются видоизменения, связанные с коммутациями в АИТ Эти изменения не оказывают влияния на форму напряжения на конденсаторах КУ. Неполная компенсация реактивной мощности в точке подключения преобразователя к ПС обусловлена значительной величиной тока намагничивания трансформатора физической модели Однако компенсирующие свойства КПЧ хорошо демонстрирует зависимость величины 1{»<рп от выпрямленного тока при различных значениях емкости КУ (рисунок 7).

Ш1ЩЩ

«а

»1,1

, »Гк

В)

Рис. 6. Осциллограммы установившихся электромагнитных процессов:

а) режим близкий к повторной проводимости вентилей выпрямителя;

б) режим с повторной проводимостью;

в) некомпенсированный режим с реактором КУ

В этой же главе приводится описание разработанной методики расчета силовых элементов схемы, представленной на рисунке ! В качестве примера рассчитан преобразователь частоты для индукционной установки плавки металла с емкостью тигля в две тонны.

Рис. 7. Экспериментальные энергетические характеристики КПЧ:

X - некомпенсированный режим (v=0); □ - компенсированный режим (v=6); о - второй компенсированный режим (v=8)

Приложения к диссертационной работе. В приложении I представлены программы расчета статических характеристик КПЧ в среде MatchCad. В приложении 2 приведена разработанная на языке Fortran программа для расчета КПЧ с учетом индуктивного сопротивления сглаживающего дросселя. активных сопротивлений и токов намагничивания, позволяющая проводить исследования установившихся и переходных процессов, спектральный и энергетический анализ свойств КПЧ. В приложении 3 представлены документы о внедрении результатов работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе представлено новое решение актуальной научно-технической задачи — исследование работы компенсированных выпрямителей на нагрузку с изменяемой топологией. При этом получены следующие основные результаты.

1. Анализ современного состояния проблемы создания энергоэффективных ПЧ подтвердил необходимость исследования комплекса на основе компенсированного выпрямителя и АИТ.

2. Предложена новая схема ПЧ со звеном постоянного тока, обладающего высокими показателями электромагнитной совместимости с ПС и выгодными массогабаритными показателями.

3. Получена аналитическая связь основных параметров компенсированного выпрямителя с параметрами АИТ при общепринятых допущениях. Это позволило обобщить теорию КПЧ, где вариант питания АИТ от некомпенсированного выпрямителя является частным случаем.

4. Анализ результатов, полученных с помощью цифровой модели, показал, что КПЧ может устойчиво работать во всех известных номинальных режимах выпрямителя и АИТ.

5. Разработана инженерная методика расчета КПЧ с оптимальными параметрами схемы и массогабаритными показателями, учитывающая требования технологии, системы электроснабжения и параметры ПС.

6. Выработаны рекомендации по использованию предложенной схемы КПЧ.

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

8. Результаты теоретических исследований приняты к использованию «Южноуральским арматурно- изоляторным заводом» в перспективе развития производства и внедрены в учебный процесс ЮУрГУ в курсах «Основы энергосберегающей энергетической электроники» и «Системы электроснабжения на основе устройств силовой преобразовательной техники».

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Хохлов Ю. И., Титов И. П., Никулин Д.Н., Дзюба М.А., Прохоров В.В. Энергосбережение в системах электроснабжения// В кн.: Стратегия энергосбережения. Региональный подход. — Челябинск: Южно-Уральский издательско-торговый дом, 1999. - С.178-185.

2. Хохлов Ю. И., Дзюба М.А. Новые компенсированные преобразователи частоты для реализации энергосбережения в металлургии и электротранспорте// Международная научно-техническая конференция «Уральская металлургия на рубеже тысячелетий»: Тезисы докладов. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 1999. —С. 190-191.

3. Хохлов Ю. И., Дзюба М.А. Новые энергоэффективные источники питания в электротранспорте, электроприводе и электротехнологии// Энергосбережение в промышленности и в городском хозяйстве: Сб. тезисов докладов научно-практической конференции. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2000. — С.7-8.

4 Хохлов Ю.И., Дзюба М.А., Хусаинов Ш.Н Исследование компенсированного преобразователя частоты// Вестник ЮУрГУ, серия «Энергетика». — Выпуск 1.— Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001. — № 4 — С.38—43.

5 Дзюба М.А., Хохлов Ю.И. Компенсированные преобразователи частоты// Межотраслевая научно-техническая конференция «Дни науки ОТИ МИФИ»- Тезисы докладов. — Озерск Челябинской обл. Изд-во ООО «Форт Диалог - Исеть». 2002. — С. 138-139.

6 Хохлов Ю.И., Дзюба М.А.. Сорокин Е.В. Принципы построения и основные характеристики компенсированного преобразователя частоты// Научно-техническая конференция «Электроснабжение, электрооборудование, энергосбережение»: Тезисы докладов — Новомосковск, 2002. — С.142-144.

7 Хохлов Ю.И.. Дзюба М.А. Статические характеристики компенсированного преобразователя частоты// Вестник ЮУрГУ, серия «Энергетика». — Выпуск 3. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. — № П. — С. 30-35.

Издательство Южно-Уральского государственного университета

Подписано в печать 09.11.2004. Формат 60x84 1/16 Печать офсетная. Усл. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ 336/416.

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

№2 7 0 5 4

РНБ Русский фонд

2006^ 436

Введение

1 Анализ схемных решений преобразователей частоты со звеном постоянного тока

1.1 Схемы выпрямителей, используемые в составе преобразователей частоты

1.2 Сравнение вариантов схем автономных инверторов

1.3 Анализ существующих исследований преобразователей частоты со звеном постоянного тока

1.4 Выводы по главе

2 Исследование статических характеристик компенсированного преобразователя частоты

2.1 Аналитическая связь параметров выпрямителя и автономного инвертора тока

2.2 Внешние и энергетические характеристики выпрямителя и их влияние на автономный инвертор

2.3 Входные и внешние характеристики автономного инвертора тока

2.4 Выводы по главе

3 Исследование электромагнитных процессов в компенсированном преобразователе частоты в установившихся и переходных режимах

3.1 Представление комплекса «питающая сеть -компенсированный выпрямитель - сглаживающий дроссель - автономный инвертор тока - нагрузка» цепью с многополюсными компонентами

3.2 Формирование полной системы уравнений комплекса

3.3 Анализ свойств компенсированного преобразователя частоты в установившихся режимах

3.4 Динамические процессы в компенсированном преобразователе частоты

3.5 Выводы по главе 90 4 Подтверждение теоретических выводов и инженерная методика расчета

4.1 Экспериментальное исследование электромагнитных процессов в компенсированном преобразователе частоты

4.2 Инженерная методика расчета компенсированного преобразователя частоты

4.3 Пример расчета компенсированного преобразователя частоты

4.4 Выводы по главе 109 Заключение 111 Литература 113 Приложение № 1 122 Приложение №2 129 Приложение №

Актуальность проблемы. Одной из важнейших в политике энергосбережения является проблема снижения потерь и повышения качества электрической энергии в электрических сетях энергоемких производств. 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, 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 (ПС) за счет новых схемных решений, алгоритмов и способов управления на базе современных силовых вентилей. Однако наряду с хорошей управляемостью процессами такие системы пока еще имеют ряд недостатков, связанных со сложностью как схемных решений, проектированием, наладкой и эксплуатацией, так и с достаточно высокими экономическими затратами. Поэтому по-прежнему остается актуальной задача создания простых как в исполнении, 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, не требующие больших затрат системы электроснабжения на основе СПТ, удовлетворяющие всем современным требованиям по энергосбережению.

Уже существует ряд хорошо проработанных в этом направлении теорий компенсированных выпрямителей. Однако область возможного использования этого класса выпрямителей становится шире, если учесть, что в качестве нагрузки может выступать не только элемент с неизменной топологией в виде двигателя постоянного тока, электролизной серии и других подобных им, но и автономный инвертор, составляющий в купе с выпрямителем преобразователь частоты (ПЧ) со звеном постоянного тока.

Все чаще для электротехнологий требуются источники питания с регулируемой частотой на основе эффективных, энергосберегающих преобразователей. В связи с этим актуальной задачей развития современной преобразовательной техники является проведение дополнительных исследований по работе компенсированных выпрямителей на нагрузку с изменяемой топологией, оказывающую влияние на процессы, происходящие во всем комплексе «питающая сеть -компенсированный выпрямитель — сглаживающий реактор - автономный инвертор — нагрузка».

Цель работы. Целью диссертационной работы является исследование нового типа ПЧ со звеном постоянного тока, построенного на основе совместной работы компенсированного выпрямителя и автономного инвертора тока.

Идея работы заключается в использовании компенсированных выпрямителей в составе ПЧ со звеном постоянного тока.

Методы исследования. В основу анализа статических характеристик комплекса на математической модели положен метод основной гармоники. Для анализа электромагнитных процессов в компенсированном преобразователе частоты (КПЧ) с помощью цифровой модели при формировании полной системы уравнений применялись теория графов и смешанный контурно-узловой метод (СКУ). Численное решение полной системы уравнений на ЭВМ проводилось с помощью метода Рунге-Кутта. При оценке спектрального состава напряжений и токов использован метод гармонического анализа. Так же были применены элементы дифференциального и интегрального исчислений.

Научные положения и результаты, выносимые на защиту: — возможность совместной работы компенсированного выпрямителя с автономным инвертором тока; для снижения уровня потребления реактивной мощности ПЧ со звеном постоянного тока целесообразно использовать схемы на основе компенсированных выпрямителей; установленное оборудование ПЧ с двенадцатифазными компенсированными выпрямителями с фильтрацией в коммутирующие конденсаторы нечетнократных - пятой и седьмой гармоник токов преобразовательных блоков используется эффективнее, чем при традиционных способах компенсации реактивной мощности; результаты теоретических и экспериментальных исследований электромагнитных процессов в КПЧ.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректным использованием метода основной гармоники при общепринятых допущениях в математической модели, смешанного контурно-узлового метода и метода Рунге-Кутта при цифровом моделировании, а так же удовлетворительным совпадением результатов теоретических исследований с экспериментальными данными. Научное значение работы: впервые получено аналитическое выражение связи основных параметров компенсированного выпрямителя и автономного инвертора тока; впервые разработана цифровая модель КПЧ с учетом конечного значения индуктивного сопротивления сглаживающего реактора, активных сопротивлений и токов намагничивания трансформатора и реакторов; результаты анализа электромагнитных процессов в КПЧ позволили сформулировать критерии выбора элементов силовой части предложенной схемы.

Практическое значение работы: предложена новая энергоэффективная схема преобразователя частоты со звеном постоянного тока; разработана инженерная методика расчета, позволяющая рассчитать параметры основных элементов, предложенной схемы КПЧ; разработана и реализована физическая модель КПЧ, с помощью которой подтверждены теоретические выводы.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы приняты к использованию ОАО «Южноуральский арматурно-изоляторный завод» при реконструкции установки плавки металла на основе тиристорного преобразователя частоты.

Оформленные в виде отдельных разделов и математических моделей результаты диссертационной работы 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 выводы диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях ЮУрГУ, на Международной научно-технической конференции «Уральская металлургия на рубеже тысячелетий» (ЮУрГУ, г. Челябинск, 1999), научно-практической конференции «Энергосбережение в промышленности и в городском хозяйстве» (ЮУрГУ, г. Челябинск, 2000), Межотраслевой научно-технической конференции «Дни науки ОТИ МИФИ» (г. Озерск, апрель 2002), Научно-технической конференции «Электроснабжение, электрооборудование, энергосбережение» (г. Новомосковск, 2002).

Публикации. По результатам работы опубликовано 7 печатных трудов.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Содержит 80 стр. основного текста, 47 иллюстраций, 9 стр. списка литературы из 75 наименований, 3 приложения. Общий объем работы составляет 157 стр.

§4.4 Выводы по главе

1. Разработана и изготовлена физическая модель КПЧ.

2. На физической модели подтверждена работоспособность исследуемого комплекса.

3. Экспериментальные исследования, проведенные на физической модели подтвердили выводы второй главы о влиянии внешних характеристик компенсированного выпрямителя на статические характеристики КПЧ.

4. КПЧ способен функционировать при любом режиме работы компенсированного выпрямителя (некомпенсированном, компенсированном, с повторной проводимостью и без повторной проводимости), что подтверждают полученные осциллограммы.

5. Разработана инженерная методика, позволяющая рассчитать основные параметры всех элементов комплекса.

6. Практическое применение разработанной инженерной методики реализовано при расчете и изготовлении физической модели КПЧ.

Заключение

В диссертационной работе представлено новое решение актуальной научно-технической задачи — исследование работы компенсированных выпрямителей на нагрузку с изменяемой топологией. При этом получены следующие основные результаты:

1. Анализ современного состояния проблемы создания энергоэффективных ПЧ подтвердил необходимость исследования комплекса на основе компенсированного выпрямителя и АИТ.

2. Предложена новая схема ПЧ со звеном постоянного тока, обладающего высокими показателями электромагнитной совместимости с ПС и выгодными массогабаритными показателями.

3. Получена аналитическая связь основных параметров компенсированного выпрямителя с параметрами АИТ при общепринятых допущениях. Это позволило обобщить теорию КПЧ, где вариант питания АИТ от некомпенсированного выпрямителя является частным случаем.

4. Анализ результатов, полученных с помощью цифровой модели, показал, что КПЧ может устойчиво работать во всех известных номинальных режимах выпрямителя и АИТ.

5. Разработана инженерная методика расчета КПЧ с оптимальными параметрами схемы и массогабаритными показателями, учитывающая требования технологии, системы электроснабжения и параметры ПС.

6. Выработаны рекомендации по использованию предложенной схемы КПЧ.

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

8. Результаты теоретических исследований приняты к использованию «Южноуральским арматурно-изоляторным заводом» в перспективе развития производства и внедрены в учебный процесс ЮУрГУ в курсах «Основы энергосберегающей энергетической электроники» и «Системы электроснабжения на основе устройств силовой преобразовательной техники».

1. Руденко B.C., Сенько В.И., Чиженко И.М. Основы преобразовательной техники. — М.: Высшая школа, 1980. — 423 с.$. Гельман М.В. Преобразовательная техника. 4.2. — Челябинск: ЮУрГУ, 2002. — 104 с.

2. Поссе А.В. Схемы и режимы электропередач постоянного тока. — Л.: Энергия, 1973. — 303 с.

3. Размадзе Ш.М. Преобразовательные схемы и системы. — М.: Высшая школа, 1967. — 527 с.

4. Жежеленко И.В. Показатели качества электроэнергии и их роль на промышленных предприятиях. — М.: Энергоатомиздат, 1986. — 167 с.

5. Иванов B.C., Соколов В.И. Режимы потребления и качества электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 297 с.

6. Добрусин Л.А. Широкополосные фильтрокомпенсирующие устройства для тиристорных преобразователей //Электричество, 1985. —№4. —С. 27-30.

7. Патент 2643934 (ФРГ). Einrichtung zur Kompensation der Blindleistung eines Verbrauchers, der aus einem mehrphasigen Wechselspannungsnetz gespeist ist, und/oder zum Verminden der Unsymmetrie in diesem Wechselspannungsnetz //Siemens AG, 1978.

8. Ворфоломеев Г.Н., Мятеж С.В. Шуров Н.И. Многопульсовые выпрямители с трансформаторными преобразователями числа фаз //Электрика, 2001. — №9. — С.25-28.

9. Брайловский М.И., Жемеров Г.Г. Управляемый выпрямитель на запираемых тиристорах. //Техническая электродинамика, 1990. — №3. —С. 43-48.

10. Жемеров Г.Г., Ильин Н.А., Крылов Д.С. Преобразователь с единичным коэффициентом мощности. //Техшчна електродинамша, тематичшй выпуск: Проблеми сучасноТ електротехшки. — 4.4, 2000.

11. Жемеров Г.Г., Соколов Е.И., Крылов Д.С. Новый класс преобразователей перменного напряжения в постоянное, электромагнитно совместимых с питающей сетью. //Техшчна електродинамша, тематичнш випуск: Силовая електрошка та енергоефективнють. — 4.1, 2001.

12. Жемеров Г.Г., Крылов Д.С. Характеристики управляемого выпрямителя в режиме полной компенсации реактивной мощности. //Электричество, 2002. — №11. — С.40^16.

13. Жемеров Г.Г., Крылов Д.С. Гармоники в сетевом токе компенсированного управляемого выпрямителя. //Техшчна електродинамша, 2001. — №6. — С.26-31.

14. Глинтерник C.P. Тиристорные преобразователи со статическими компенсирующими устройствами. — Л.: Энергоатомиздат, 1988. — 240 с.

15. Глинтерник С.Р. Электромагнитные процессы и режимы мощных статических преобразователей. — Л.: Изд-во Наука, 1968. — 308 с.

16. Булатов О.Г., Шитов В.А. Вентильный преобразователь с высоким коэффициентом мощности и уменьшенным влиянием на питающую сеть //В кн.: Уменьшение искажений в цепях с силовымиу* полупроводниковыми преобразователями. — Таллин: АН ЭССР,1981. —С. 59-64.

17. Булатов О.Г., Лабунцов В.А., Шитов В.А. Особенности применения принудительной коммутации в ведомых сетью преобразователях //Электричество, 1985. —№12. — С. 30-37.

18. Мишин В.Н., Кузьмин В.Л., Леонов В.В. Исследование ^ электромагнитных процессов двухмостового компенсационногопреобразователя //В кн.: Электромеханические системы и устройства автоматического управления. — Томск: ТГУ, 1977. — С. 97-101.

19. Глинтерник С.Р., Ушаков Ю.А. Электромагнитные процессы в преобразователе с сериесными конденсаторами при учете пульсаций выпрямленного тока //Электромеханика, 1974. — №4. — С. 28-36.

20. Вентильные преобразователи с конденсаторами в силовых цепях /А.В. Баев, Ю.К. Волков, В.П. Долинин, В.Я. Корнеев. — М.: Энергия,1. Ъ 1969. —256 с.

21. Хумадханов М.З., Палванов В.Г. Компенсационные выпрямители. — Ташкент: АН УзССР, 1973. — 192 с.

22. Pirog S. Sterowanie trojfazowego mostkowego prostownika tyrystorowego zmniejszajace skladow^ biernq. podstawowej harmonieznej pr^du zrodfa. //Prz.elektrotechn., 2000, 76. — №9. — C. 213-218.

23. Zhang Xing, Zhang Chongwei Diangong jishu xuebao. //Trans. China Elektrotech. Soc., 2001, 16. — №3. — C. 39-43.

24. Хохлов Ю.И. Компенсированные преобразовательные системы электропитания с нечетнократной составляющей спектра тока блоков в коммутирующих конденсаторах в статике и динамике //Силовая полупроводниковая техника и ее применение в народном хозяйстве:к

25. Тезисы докладов VIII Всесоюзной научно-технической конференции. — Челябинск: ЧПИ, 1989. — С. 153-154.

26. Хохлов Ю.И. Компенсированные многофазные преобразователи //Электротехника, 1989. —№7. —С. 12-17.

27. Хохлов Ю.И., Красногорцев И.Л. Схемы и характеристики компенсированных многофазных преобразовательных систем с конденсаторами, работающими при повышенной частоте

28. Электричество, 1985. — №4. — С. 38-42.

29. Хохлов Ю.И., Красногорцев И.Л. Электромагнитные процессы в компенсированном преобразователе с резонансными явлениями в контуре уравнительного тока //Электричество, 1988. — №4. —1. С. 34-41.

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

31. Хохлов Ю.И. Компенсированные выпрямители с фильтрацией в коммутирующие конденсаторы нечетнократных гармоник токов преобразовательных блоков. — Челябинск: ЧГТУ, 1995. — 355 с.

32. Хохлов Ю. И., Титов И. П., Никулин Д. Н., Дзюба М.А., Прохоров В.В. Энергосбережение в системах электроснабжения //В кн.: Стратегия энергосбережения. Региональный подход. — Челябинск: Южно-Уральский издательско-торговый дом, 1999. — С.178-185.

33. Автономные тиристорные резонансные инверторы с комбинированной рекуперацией энергии для электротехнологических нагрузок /Шипицын В.В., Лузгин В.И., Волков И.В., Губаревич В.Н. — Киев, 1991. — 56 с.

34. Раскин Л.Я. Стабилизированные автономные инверторы тока на тиристорах. — М.: Энергия, 1970. — 95 с.

35. Ф 44. Ковалев Ф.И., Мосткова Г.П., Чванов В.А., Толкачев А.И.

36. Стабилизированные автономные инверторы с синусоидальнымвыходным напряжением. — М.: Энергия, 1972. — 151 с.

37. А.с. 862339 (СССР). Резонансный последовательно-параллельныйинвертор /В.В. Шипицын, В.И. Лузгин, А.А. Новиков, А.В. Абрамов,

38. Д.В. Чуркин //Бюл. изобр., 1981. — №33.j 46. Шипицын В.В., Лузгин В.И., Новиков А.А, Слепухин И.А.,т

39. Акодис М.М., Шипицын В.В., Антонова В.Н., Дягилев В.И., Ухов B.C. Исследование двухмостового последовательного инвертора. — Известия вузов. — Изд-во «Энергетика», 1976. — №2. — С.76-79.

40. А.с. 1598086 (СССР). Автономный последовательный инвертор /В.И. Лузгин, В.А. Глухих, В.В. Шипицын, А.А. Рухман //Бюл. изобр., 1990. —№37.

41. Тиристорные преобразователи повышенной частоты для электротехнологических установок /Е.И. Беркович, Г.В. Ивенский, Ю.С. Иоффе, А.Т. Матчак, В.В. Моргун. — Л.: Энергоатомиздат, 1983. —208 с.

42. Бальян Р.Х., Сивере М.А. Тиристорные генераторы и инверторы. — Л.: Энергоиздат, 1982. — 223 с.

43. Сандлер А.С. Тиристорные инверторы с широтно-импульсной модуляцией для управления асинхронными двигателями /А.С. Сандлер, Ю.М. Гусяцкий. — М.:Энергия, 1968. — 95 с.

44. Васильев А.С., Гуревич С.Г., Нестеров С.А. Особенности работы выпрямителей, питающих статические преобразователи средней частоты //Электричество, 1981. — №2. — С. 40-44.

45. Аллилуев А.А., Шинкаренко Г.В. Переходные режимы в преобразовательных системах «выпрямитель реактор — инвертор» //Электричество, 1981. — № 1. — С. 38-51.

46. W. Berkman, P. Berowski, S. Serafin, К. Zymmer Optimization of D.C. link reactor of indirect frequency converter for induction heating //Техшчна електродинамжа, 2000. — №10. — С. 81-84.

47. Кантер И.И. Преобразовательные устройства в системах электроснабжения. — Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1989. — 258 с.

48. Лузгин В.И. Многоинверторные средне-частотные преобразователи в системах электропитания индукционных установок /В .И. Лузгин, А.Ю.Петров,В .В .Шипицын,К.В .Якушев //Электротехника, 2002. — N9. — С.57-63.

49. Модель комплекса тиристорных преобразователей с учетом звена постоянного тока /Ю.М. Голембиовский, Г.Э Суманеев //Вопросы преобразовательной техники и частотного электропривода /Сарат. политехи, ин-т. — Саратов, 1992. — С.35-42.

50. Хохлов Ю.И., Дзюба М.А. Статические характеристики компенсированного преобразователя частоты //Вестник ЮУрГУ,119серия «Энергетика» .— Выпуск 3. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. —№ П. —С. 30-35.

51. Дзюба М.А., Хохлов Ю.И. Компенсированные преобразователи частоты //Межотраслевая научно-техническая конференция «Дни науки ОТИ МИФИ»: Тезисы докладов. — Озерск Челябинской обл.: Изд-во ООО «Форт Диалог Исеть», 2002. — С.138-139.

52. Хохлов Ю.И., Дзюба М.А., Хусаинов Ш.Н. Исследование компенсированного преобразователя частоты //Вестник ЮУрГУ, серия «Энергетика» . — Выпуск 1.— Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2001, —№4. —С.38-43.

53. Хохлов Ю.И., Хусаинов Ш.Н. Анализ сложных многофазных вентильных цепей контурно-узловым методом //Электричество, 1989. —№2. —С. 43-51.

54. Слухоцкий А. Е. Индукторы. — JL: Машиностроение, 1979. — 72 с.

55. Простяков А. А. Индукционные нагревательные установки. — М.: Энергия, 1970.

56. Немков B.C., Демидович В.Б. Теория и расчет устройств индукционного нагрева. — Л.: Энергоатомиздат, 1988. — 271 с.

57. Слухоцкий А.Е., Рыскин С.Е. Индукторы для индукционного нагрева машиностроительных деталей. — JI.: Энергия, 1975. — 183 с.

58. Владимиров С. Н., Земан С. К, Уваров А. Ф. Аналитические соотношения для практического расчета индукционных установок высокочастотного нагрева /Сборник под ред. Ю. А. Шурыгина. — Томск: Изд-во Том. Ун-та, 2000. — 297с.

59. Хусаинов Ш.Н. Смешанный контурно-узловой метод анализа электрических схем с многополюсными элементами //Теоретическая электротехника, 1976. — №20. — С. 53-59.

60. Кузнецов Ю.И. Построение и анализ РК-схем /под ред. С.С. Артемьева; АН СССР, Сиб. отд-ние ВЦ. — Новосибирск: ВЦ CP АН СССР, 1990. — 132 с.

61. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения: ГОСТ 13109-97. — Взамен ГОСТ 13109-87; введ. 01.01.99.

62. Аранчий Г.В., Жемеров Г.Г., Эпштейн И.И. Тиристоные преобразователи частоты для регулируемых электроприводов. — М.: Энергия, 1968. — 128 с.

63. Донской А.В., Ивенский Г.В. Электротермические установки с ионными преобразователями повышенной частоты. — Л.: Энергия, 1964. —211 с.

64. Расчет пульсаций тока в реакторах шестифазного и двенадцатифазного преобразователей /Зборовский И.А. //Электричество, 1992. — №11. — С. 28-36.