автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Исследование и разработка асинхронных частотных электроприводов с управляемыми координатами вектора тока статора

На правах рукописи

ТРУБЕЦКОЙ Виктор Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА АСИНХРОННЫХ ЧАСТОТНЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ С УПРАВЛЯЕМЫМИ КООРДИНАТАМИ ВЕКТОРА ТОКА СТАТОРА

Специальность 05.09.03 - Электрические комплексы и системы,

включая их управление и регулирование

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ВОРОНЕЖ-1998

Работа выполнена в Воронежском государственном техническом университете (кафедра робототехнических систем).

Научный руководитель:

Консультант:

Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Шиянов А.И.

кандидат технических наук, доцент Фролов Ю.М.

Официальные оппоненты:

Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Петровский B.C., кандидат технических наук, доцент Кроз А.Г.

Ведущая организация

Федеральный научно-производственный центр "Энергия", г. Воронеж.

Защита состоится 22 декабря 1998 г. в 10 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета К.063.81.10 при Воронежском государственном техническом университете по адресу: 394026 Воронеж, Московский просп. 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственного технического университета.

Автореферат разослан " 20 " ноября 1998 г.

Ученый секретарь ^Л/и st

диссертационного совета Фролов Ю.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Современные высококачественные частотные электроприводы проектируются как системы с векторным управлением. Широкое распространение получили варианты, в которых в качестве управляющих координат используются составляющие вектора тока статора.

Выбор координат вектора тока статора в качестве регулируемых величин обусловлен прежде всего тем, что с их помощью относительно просто выражаются электромагнитный момент, потери, магнитный поток двигателя и, соответственно, сравнительно несложными средствами реализуется система управления привода. К системам с управляемыми координатами вектора тока статора (УКВТ) относится целый ряд известных частотных приводов, таких как частотно-токовые, "Тгапзуек):ог" и другие.

Несмотря на перспективность и сравнительно большой опыт разработки и эксплуатации приводов с УКВТ в области их аналитического конструирования остается ряд проблем. Одна из основных связана с необходимостью разработки эффективных методов векторного проектирования, позволяющих синтезировать системы с направленным формированием не только динамических, но и ряда других, например, эксплуатационных характеристик.

При создании асинхронных частотных приводов часто не учитывается векторный характер задач проектирования, и синтез структур производится на основе динамических моделей. Это проявляется уже на этапе выбора математической модели электрической машины как объекта автоматического управления. Предпочтение отдается вариантам, удобным для анализа динамических процессов и имеющим минимальное число регулируемых переменных и перекрестных связей, для чего осуществляется переход от трехфазной машины к двухфазной, используются вращающиеся ортогональные координаты, связанные с одним из векторов состояния электрической машины и т.д.

Такой подход безусловно оправдан с позиций направленного формирования динамических показателей и принес ощутимые результаты в этой области. Однако рассматриваемые модели не отвечают требованиям векторного проектирования. Как известно, модель машины переменного тока является инструментом синтеза систем автоматического управления, поэтому неучет в ее структуре некоторых конструкционных особенностей, например, т-фазности, приводит к существенному ограничению вариантов структур электроприводов, синтезированных на основе выбранной модели и, как следствие, сужает возможности по совершенствованию эксплуатационных характеристик систем. Так, для создания кругового равномерно вращающегося магнитного поля, как необходимого условия стабильности угловой скорости привода, в статорной обмотке машины в установившемся режиме формируются

синусоидальные токи. Вместе с тем, круговое поле в машине с числом фаз большим двух может быть создано и при отличной от синусоиды форме фазных токов, в частности, при однополярных токах. Преобразователи электрической энергии с однополярными выходными токами имеют меньшее количество элементов, значительно надежнее, чем преобразователи с синусоидальными фазными токами.

При построении внешних контуров регулирования стремление любыми средствами, в том числе с помощью сложных аналоговых вычислительных устройств, приблизить свойства АД к свойствам двигателя постоянного тока в большинстве случаев не оправдано не только с точки зрения аппаратных затрат и накапливания погрешностей регулирования при перемножении сигналов и изменении параметров двигателя, но и с точки зрения создания безынерционного канала задания момента двигателя. Во многих случаях для сочленения двигателя с нагрузкой через механические передачи и упругие звенья приходится ограничивать динамические нагрузки, избегать появления ударных моментов двигателя, что вызывает необходимость дополнительно усложнять структуру электропривода. При пуске двигателя рационально плавное нарастание момента с небольшой постоянной времени для выборки люфта. В связи с этим при решении задач векторного проектирования, когда требуется направленно формировать не только динамические характеристики, но и эксплуатационные, целесообразны режимы работы асинхронной машины с переменным магнитным потоком. В этих режимах проявляются особенности асинхронной машины как системы с параметрической связью, обладающей адаптивными свойствами. Исследования в этой области практически отсутствуют, хотя возможности нелинейных методов коррекции характеристик систем значительно шире, чем линейных методов.

Таким образом, для решения рассмотренных проблем требуется разработка соответствующих моделей, методов их анализа, а также алгоритмов векторного проектирования систем электропривода с УКВТ.

Данная диссертационная работа выполнялась в соответствии с научно-исследовательскими работами Воронежского государственного технического университета "Разработка, исследование и внедрение системы автоматизации манипулятора по перегрузке топлива на АЭС с реакторами типа ВВЭР-210", "Разработка и исследование робота для перегрузки топлива на реакторах типа ВВЭР-1000 на базе перегрузочной машины МГ1-1000" и ГБ 96-09 "Разработка и исследование средств робототехники".

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является исследование асинхронных частотных приводов с управляемыми координатами вектора тока статора, разработка средств совершенствования их характеристик.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Построить математическую модель асинхронной машины, отвечающую требованиям векторного проектирования.

2. На основе модели разработать общую схему решения поставленной

проблемы совершенствования характеристик частотных электроприводов с УКВТ.

3. Определить методику формирования новых структур электропривода и критерии их отбора.

4. Разработать варианты аппаратной реализации элементов структур.

Научная новизна.

1. Разработана модель т-фазной асинхронной машины как объекта с параметрической обратной связью.

2. Разработана методика синтеза асинхронных частотных электроприводов с УКВТ, учитывающая многокритериальный характер задач проектирования.

3. Определены рациональные структуры реализации регулирующей и исполнительной частей электроприводов с УКВТ и составлены рекомендации по их анализу и синтезу.

4. Исследованы характеристики привода при различных формах фазных

токов.

5. Разработаны варианты аппаратной реализации элементов привода.

Методы исследований. При разработке и исследовании частотных приводов с УКВТ использовались методы математического и системного анализа, положения теории автоматического управления, численные методы математического анализа.

Практическая значимость и реализация результатов работы.

Результаты, полученные в работе, позволяют расширить число вариантов реализации асинхронных электроприводов с УКВТ, проектировать электроприводы с заданными эксплуатационными и динамическими показателями. Результаты диссертационной работы использованы при создании электропривода для перегрузочных манипуляторов АЭС.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на отчетных научно-технических конференциях по итогам НИР Воронежского государственного технического университета, на Шестой научно-технической конференции "Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразователями" (Свердловск, 1983), на Третьем Всесоюзном совещании по робототехническим системам (Воронеж, 1984), на X Всесоюзной научно-технической конференции по научно-техническим проблемам автоматизированного электропривода (Воронеж, 1987), на Межрегиональном научно-техническом семинаре "Элементы и системы управления робототехнических комплексов для экстремальных сред" (Санкт-Петербург, 1993), на VI научно-технической конференции "Робототехника для экстремальных условий" (Санкт-Петербург, 1995).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 21 статьях и тезисах докладов конференций. По результатам работы получено 4 авторских свидетельства.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 142 страницы машинописного текста, в том числе 54 рисунка. Список литературы включает 112 наименований используемых источников.

Во введении обосновывается актуальность темы исследований, формулируются задачи, решаемые в диссертации, а также выделены положения, вынесенные на защиту.

В первой главе выполнен аналитический обзор частотных приводов с управляемыми координатами вектора тока статора, определены проблемы синтеза частотных приводов с УКВТ, поставлены задачи исследования и разработки.

Вторая глава диссертационной работы посвящена математическому описанию ш-фазной асинхронной машины и ее анализу.

Модели идеализированной двухфазной машины не отвечают требованиям векторного проектирования. Они характеризуют

информационную сторону динамических процессов и не отображают материально-энергетическую. Целям векторного проектирования отвечает полная модель системы, основным блоком которой является конструкционная модель.

При составлении модели асинхронной машины учитывались различия в функциях роторной и статорной цепей в процессе управления, преобразования и передача через воздушный зазор потока энергии. Для построения модели АД с учетом возможного использования всех ш каналов управления ш-фазной машины выбраны линейные преобразования уравнений ш-фазной машины, представленные в работах А.И. Шиянова. При переходе от неподвижной к вращающейся системе координат вместо т-фазных токов вводят ортогональные ¡х, ¡у или полярные I, /9 координаты, влияющие на результирующую МДС машины, и (пх-2) нулевых составляющих тока ¡о|-1о(т-2), не создающих МДС. К одному из достоинств данных преобразований относится то, что широко известные преобразования координат трехфазной машины являются их частным случаем.

Уравнения обратного преобразования координат для токов могут быть записаны в виде

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

где п=1, 2, 3, .... т; д - угловое положение системы координат, ¡с„ -синусоидальные составляющие фазного тока; ¡о(П1.|). ¡о(т-2) - составляющие, связанные определенными зависимостями с ¡01 - ¡о(т-2).

Для трехфазной машины

*01 ='ог = ,оз =1о- (2)

Наличие нулевых составляющих приводит к несинусоидальности фазных токов.

На основе выбранной математической модели два варианта реализации контура регулирования фазных токов — с обратными связями по мгновенным значениям фазных токов (рис 1,а) и с обратными связями по координатам ¡х, ¡у, ¡о, - ¡о(щ-2) (рис. 1,6). Обозначения в схемах: БППК и БОПК - блоки прямого и обратного преобразования координат; РТ - регуляторы тока; СУН - силовой усилитель напряжения; ИТ — измеритель тока.

Отличительной особенностью данных схем является наличие (т-2)-х каналов управления нулевыми составляющими тока.

При составлении модели асинхронной машины в качестве входных величин использовались полярные координаты вектора тока статора, а в качестве выходной - электромагнитный момент. Она представляет собой систему с параметрической обратной связью. Вход по модулю тока статора является аддитивным, по скольжению вектора тока статора относительно ротора о>1\ - параметрическим (см. рис. 2,а). Преимуществом модели является отсутствие перекрестных связей, наличие в явном виде связи параметров управления с регулируемой величиной. Кроме того, в модели содержится информация об угле между током статора и положением ротора. На рис 2,6 рпедставлен вариант линеаризированной модели.

В третьей главе исследованы характеристики приводов с различными формами фазных токов; рациональными по тем или иным критериям.

Использование т-2 каналов управления т-фазной машиной позволило расширить число варьируемых атрибутов, включив в их состав форму фазных токов. Так как нз'левые составляющие не влияют на электромагнитный момент, задачу его регулирования можно решать совмесно с дополнительными условиями, связанными с упрощением преобразователя энергии и увеличением его надежности, минимизацией потерь в элементах преобразователя энергии и т.д. (показазатели некоторой группы Ы). Это достигается путем формирования соответствующих нулевых составляющих, а, следовательно, различных форм фазных токов.

На рис 3 представлена обобщенная схема процесса векторного проектирования контура регулирования фазных токов, когда в качестве составляющих вектора выходных показателлей Х)р выступают динамические

Рд и показатели группы N - Р^.

Рис. 1. Функциональные схемы контуров регулирования токов статора

а)

1

Тг5 +1

% СОЭ (р

Гз + 1

<¡>2.

% БШ р

а-

м

м.

мг

ш

1

—► ь ГЛ

1 °>1ЛТг

* 7>+1

б)

Т

1

СО;

7> +1

й

|Мг

-л 2 ' '

м.

ш -г гЮ г

Ю;

со

Рис. 2. Модель АМ как объекта с параметрической связью (а), вариант линеаризованной модели (б)

Требования к динамике формулируются в виде задания желаемых синусоидальных составляющих токов определенной амплитуды и частоты, а также точность их отработки; требования к показателям группы N - в виде задания численных значений Р,'.

Процесс проектирования включает в себя этапы выбора базового варианта \У0, моделирования (составления динамической модели Мд и модели группы N - Мм), анализа моделей с целью получения реальных показателей исследуемого варианта Ра и Рм, расчет составляющих разностного вектора ЛР(АР|,, АР,-), определения атрибутов А нового варианта \У (К - конструкции, Б - структуры, Р - параметров, и - управляющих воздействий) по обратной вектор-функции А(к,8,р,и) = р~'(др). Процесс повторяется до реализации заданных значений . Рэ* и Р^ -

Так, использование нереверсивного преобразователя частоты взамен реверсивного для повышения показателей надежности контура регулирования фазных токов является для динамической модели возмущающим воздействием и приводит к существенному искажению выходных токов. В соответствии со структурой рис 3 были выполнены расчеты разностных значений ДРЛ в функции этих значений сформированы нулевая: составляющая ¡о и фазные токи, обеспечивающие реализацию заданных динамических показателей (рис. 4,г).

Если потери в элементах привода связаны однозначными зависимостями с мгновенными значениями фазных токов, можно получить формы токов, минимизирующих потери в данных элементах. Синусоидальная форма токов (рис. 4, а) обеспечивает минимум потерь, пропорциональных квадратам фазных токов, однако потери в вентилях преобразователя энергии обычно не являются квадратичными функциями тока.

Для преобразователей энергии с непосредственной связью может быть рекомендована форма токов ¡я - ¡„ с квазитрапецеидальной нулевой составляющей ¡от - рис. 4, б. (здесь и далее на рис. 4 в, г показаны графики только тока ¡(, графики токов ¡2, ¡з сдвинуты соответственно на 2л/3 и 4тс/3). Данная форма токов приводит к уменьшению потерь в тиристорах и облегчает решение задачи устранения сквозных токов за счет наличия бестоковых пауз.

Исходя из условия минимума амплитуды получены токи квазитрапецеидальной формы - рис. 4, в. По сравнению с синусоидальными токами амплитуда тока уменьшается на 13,3 %, что в некоторых случаях существенно снижает амплитуду мощности потерь в вентилях преобразователя энергии (в МДП-транзисторах до 40 %).

В четвертой главе исследованы вопросы построения контура регулирования фазных токов.

При реализации БОПК его удобно выполнять в виде совокупности сумматоров, преобразователя координат ПК1 с: синусоидальными выходными сигналами -¡¡т и блока вычисления значений ц,, ¡о(т_2) БВ - рис. 5,а.

Для случая, когда нулевые составляющие тока связаны определенными

Рис. 3. Обобщенная структура процесса векторного проектирования контура регулирования фазных токов

зависимостями с координатами ¡х, ¡у или I, р в КРФТ целесообразно ввести задатчик нулевой составляющей тока ЗНС, включаемый либо на входе БОПК (рис. 1), либо на выходе ПК1- рис. 5,6. Во втором варианте включения ЗНС может быть реализован сравнительно просто. К примеру, ЗНС для получения однополярных токов в виде двух частей синусоид и паузы выполняется на основе трех диодов (рис. 5,в), а для токов квазитрапецеидальной формы — в виде совокупности шести диодов, сумматора и блока ограничения БО (рис. 5,г).

Приведены варианты реализации ПК1, обеспечивающие согласование чисел пар полюсов АД и датчика положения без механического редуктора.

Рассмотрены вопросы реализации преобразоза гелей энергии с непосредственной связью (ПЭНС) и с промежуточным звеном постоянного напряжения (ПЭ ЗПН) для приводов с различными формам» токов.

Выработаны рекомендации для построения преобразователей с однополярными выходными токами. Преобразователи с непосредственной связью выполняются как ш нереверсивных тиристорных выпрямителей. При использовании ПЭ ЗПН для трехфазной нагрузки может быть рекомендована схема вентильного коммутатора, питаемого от источника постоянного напряжения со средней точкой - рис. 5,г. Однополярное питание АД позволяет существенно упростить преобразователь энергии.

Рассмотрены также варианты построения ПЭ ЗПН с наличием инвертора, ведомого сетью для обеспечения тормозных режимов работы привода.

В пятой главе рассмотрены вопросы исследования и разработки контура регулирования частоты вращения ротора, а также экспериментального образца электропривода.

При построении контура регулирования частоты вращения ротора асинхронной машины использовались структурные представления АМ как объекта с параметрической обратной связью.

Структура контура скорости представлена на рис. 6. Обозначения в структуре: ^/р^,^) и \Урц(8,й>2,) - переменные-операторы регулятора скорости и роторной цепи, АУ,^) - оператор контура тока, I - момент инерции привода, и о:>2,д — статическая и динамическая составляющие скольжеьия. Статическая составляющая задается константой и определяется моментом нагрузки, динамическая составляющая является функцией переменных состояния АМ. Рассмотрены варианты построения структуры с учетом выбора закона частотного управления.

Разработан и исследован вариант построения контура регулирования частоты вращения ротора с использованием закона уиравлгния с поддержанием постоянства угла между векторами тока статора и потокосцепления ротора. Регулирование электромагнитного момента осуществляется путем изменения модуля тока статора. Скольжение задается в виде статической и динамической составляющих скольжения. Динамическая составляющая скольжения используется для демпфирования переходных электромагнитных процессов

:

а) Г —

1 -ь-

1 -г ГШ

? - 4-1

1

Ряс. 4. Рациональные формы фазных токов

Ч.

. * ¿л

БОПК"1 ¿*

1сгл

<8-

4ЯГ*}

¿е/ 1а

7\ 21 2\

-¡■о

. (С

и,

2) .*

БО

¡ПКЗ

ЧЯ)-

V. г

вкс

¿с

« +

> £ет

¡-И

О _

г

Рис. 5. Элементы контура формирования фазных токов

путем стабилизации угла между током статора и потокосцеплением рогора. На ЭВМ исследованы характеристики разработанного варианта.

Рассмотрены вопросы разработки электропривода для перегрузочных манипуляторов АЭС. Повышенные требования к надежности, специфические условия работы, а также относительно небольшая мощность позволили рекомендовать для реализации привода способ управления трехфазной машиной путем формирования однополярных токов в виде двух частей синусоид и паузы. Необходимость обеспечения длительных генераторных режимов на координатах подъема — опускания груза обусловили использование преобразователя энергии с непосредственной связью. Структура разработанного привода изображена на рис. 7.

Привод включает АД с тремя парами полюсов, три регулируемых источника тока РИТ1-РИТЗ, регулятор скорости РС, пороговый элемент ПЭ, преобразователь координат ПК1, датчик положения ротора ДПР, вычислительное устройство ВУ.

Выходные сигналы ПК1:

Диоды VI)! - УОЗ и сумматоры С1 -СЗ преобразуют напряжения ¡*п в систему однополярных напряжений ¡* в виде последовательности двух частей синусоид и паузы.

В качестве ДП использован бесконтактный сельсин в режиме фазовращателя. Блок ВУ используется для получения обратной! связи по скорости а.

Каждый из РИТ выполнен на основе трехфазного нулевого нереверсивного тиристорного выпрямителя. Всего силовая часть преобразователя энергии содержит 9 оптронных тиристоров.

Диапазон регулирования скорости привода 50/1.

Экспериментальные исследования и моделирование на ЭВМ подтвердили корректность теоретических выводов, полученных в работе.

1. Разработана математическая модель асинхронной машины, отвечающая требованиям векторного проектирования.

2. Разработаны обобщенные структуры контура регулирования токов т-фазной машины с учетом наличия ш каналов управления.

3. Исследованы характеристики приводов при различных формах фазных токов.

(3)

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Рис. 6. Структура контура скорости

Рис. 7. Функциональная схема частотного привода с УКВТ для перегрузочных манипуляторов АЭС

4. Разработана структура контура регулирования частоты вращения ротора АД на основе представления роторной цепи как объекта с параметрической обратной связью.

5. Предложены варианты преобразователей частоты и преобразователей координат, позволяющие упростить электропривод.

6. Результаты теоретических исследований диссертационной работы использованы при построении экспериментального образца электропривода для перегрузочных манипуляторов АЭС.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНЫ В ПУБЛИКАЦИЯХ:

1. А.С.№ 888322 СССР, МКИ H 02 Р 7/42. Устройство для управления синхронной машиной /М.И. Герасимов, А.К.Муконин, В.А.Трубецкой, А.И.Шиянов, И.Я. Юрьев,- Опубл. 07.12.81, Бюл № 45.

2.'А.С.№930555 СССР, МКИ H 02 Р 7/42. Устройство для управления машиной переменного тока. / В.М.Горячев, А.К.Муконин,

B.А.Трубецкой, А.И.Шиянов.- Опубл. 23.05.82, Бюл. № 9.

3. А.С. № 1403326 СССР, МКИ H 02 Р 7/42. Электропривод / Муконин А.К., Пенской Н.И., Трубецкой В.А.- Опубл. 15.06.88. Бюл. № 22.

4. А.С. № 1408515 СССР, МКИ H 02 Р 7/42. Электропривод / Муконин А.К., Трубецкой В.А.- Опубл. 07.07.88, Бюл № 25.

5. Возможности снижения потерь в преобразователе частоты за счет несинусоидальности токов / А.К. Муконин, В.А. Трубецкой, А.И. Ермолаев,

C.М. Кутарев //Автоматизация и роботизация производственных процессов: Сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 1998. С. 66-69.

6. Медведев В.А., Трубецкой В.А. Преобразователь координат с безредукторным согласованием чисел пар полюсон для частотно-токовых электроприводов - 6 с. Деп. в "Информэлектро" 156-ЭТ 1986. №4.

7. Муконин А.К., Пенской Н.И., Трубецкой В.А. Частотно-токовый электропривод с несинусоидальными фазными токами // Экономия ресурсов и повышение технико-экономических показателей электротехнических систем и устройств: Тез. докл. конф. молодых ученых, специалистов и студентов. Воронеж, 1982. С. 52-53.

8. Муконин А.К., Трубецкой В.А. Математическая модель частотно-токового электропривода с несинусоидальными фазными токами // Оптимизация и имитационное моделирование сложных систем: Сб. науч. тр. Воронеж: В ПИ, 1984. С. 150-155.

9. Муконин А.К., Трубецкой В.А. Преобразователи энергии с импульсной рекуперацией для регулируемых электроприводов промышленных роботов // Системы управления и электроприводы роботов: Сб. науч. тр. Воронеж: ВПИ, 1989. С. 12-19.

10. Муконин А.К., Трубецкой В.А. Преобразователи энергии с импульсной рекуперацией для приводов роботов // Опыт разработки и

внедрения в производство робототехнических комплексов и ГГ1С: Тез. докл. науч.-техн. конф. Воронеж, 1989. С. 16-17.

П.Муконин А.К., Трубецкой В.А. Частотный электропривод с управлением нулевой составляющей тока // Автоматизация и роботизация производственных процессов. Воронеж: ВГТУ, МУКТ, 1996. С. 69-74.

П.Муконин А.К., Трубецкой В.А. Частотный электропривод с управлением нулевой составляющей тока // Элементы и системы управления робототехнических комплексов для экстремальных сред: Материалы V науч.-техн. конф. СПб: СПбГТУ, 1995.

П.Муконин А.К., Трубецкой В.А., Косматых A.B. Вентильные коммутаторы для бесконтактных электроприводов // Автоматизация и роботизация производственных процессов: Сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, МУКТ, 1996. С. 65-69.

14. Муконин А.К., Харченко А.П., Трубецкой В.А. Частотно-токовый электропривод // Автоматизированный электропривод. М.: Энергоатомиздат, 1990. С. 266-270.

15. Трубецкой В.А. К вопросу оптимального управления частотнорегулируемым асинхронным двигателем // Экономия ресурсов и повышение технико-экономических показателей электротехнических систем и устройств: Тез. докл. науч.-техн. конф. Воронеж, 1982. С. 50-51.

16. Трубецкой В.А. О некоторых особенностях выбора математической модели асинхронного частотно-регулируемого электропривода. Воронеж: Воронежский политехнический институт, 1984. 8 с. Деп. в Информэлектро 3.12.84, №343 эт-84 Деп.

17. Трубецкой В.А., Слепокуров Ю.С. Основы моделирования и САПР роботов: Учеб. пособие. Воронеж: ВГТУ, 1997. 80 с.

18. Характеристики трехфазных машин при кусочно-синусоидальной форме фазных токов / H.H. Пенской, В.А. Трубецкой, А.И. Шиянов, А.К. Муконин // Электромеханические преобразователи энергии: Сб. науч. тр. Воронеж: ВПИ, 1986. С. 144-148.

19. Шиянов А.И., Трубецкой В.А. К вопросу о синтезе частотно-регулируемых асинхронных электроприводов роботов // Электромеханические устройства и системы управления промышленных роботов: Сб. науч. тр. Воронеж: ВПИ, 1985. С. 59-64.

20. Шиянов А.И., Трубецкой В.А. Метод структурного синтеза асинхронных электроприводов с частотно-токовым управлением // 11 Все-союз. науч.-техн. конф. по проблемам автоматизированного электропривода: Тез. докл. М., 1991.

21. Шиянов А.И., Трубецкой В.А. Построение систем управления электроприводами промышленных роботов // III Всесоюзное совещание по робототехническим системам: Тез. докл. Воронеж, 1984. 4.2. С. 20-21.

22. Электропривод для перегрузочных роботов АЭС / А.К. Муконин, В.А. Трубецкой, А.П. Харченко, А.И. Шиянов // Робототехника для

экстремальных условий: Материалы VI науч.-тезш. конф. СПб: СПбГТУ, 1996. С. 321-326.

23. Электропривод переменного тока с тиристорными преобразователями частоты / А.И. Шиянов, А.К. Муконин, Н.И. Пенской, В. А. Трубецкой // Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразователями: Тез. докл. науч.-техн. конф. Свердловск, 1983. С. 32.

24. Электропривод транспортного робота / А.И. Шиянов, А.К. Муконин, Н.И. Пенской, В.А. Трубецкой // III Всесоюзное совещание по робототехническим системам: Тез. докл. Воронеж, 1984. 4.2. С. 97-99.

25. Электропривод для специального манипулятора / А.И.Шиянов, А.И. Муконин, В.А. Трубецкой, А.П. Харченко // Разработка и создание автоматизированных систем управления электромеханическими устройствами: Сб. науч. тр. Л.: ЛДНТП, 1986. С. 22-25.

ЛР №020419 от 2.12.92. Подписано в печать 18.11.98. Объем 1,0 усл. печ. лист. Тираж 85 экз. Зак. № 3

Издательство

Воронежского государственного технического университета 394026 Воронеж, Московский проспект 14.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПРИВОДОВ С УПРАВЛЯЕМЫМИ КООРДИНАТАМИ ВЕКТОРА ТОКА СТАТОРА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Обобщенная структура электроприводов с управляемыми координатами вектора тока статора. Анализ вариантов построения внешнего и внутреннего контуров системы

1.2. Проблемы проектирования контура регулирования фазных токов

1.3. Постановка задачи исследования и разработки

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ т-ФАЗНОЙ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ

2.1. Особенности выбора модели асинхронной машины при векторном проектировании

2.2 Преобразования координат т-фазной машины. Структуры контура регулирования фазных токов

2.3. Структурное представление асинхронной машины как системы с параметрической обратной связью

2.4. Выводы

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ФОРМ ФАЗНЫХ ТОКОВ

3.1. Минимизация потерь в приводе

3.2. Минимизация амплитуды фазных токов в трехфазной машине

3.3. Двухфазное питание трехфазной машины

3.4. Однополярное питание электродвигателя

3.5. Выводы

4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА КОНТУРА РЕГУЛИРОВАНИЯ ФАЗНЫХ ТОКОВ

4.1. Структурные представления контура регулирования токов

4.2. Преобразователь электрической энергии

4.3. Управляющая часть контура регулирования токов

4.4. Выводы 113 5. РАЗРАБОТКА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИВОДА С УКВТ

5.1. Структура внешнего контура регулирования

5.2. Разработка и исследование контура регулирования частоты вращения

5.3. Разработка электропривода для перегрузочных манипуляторов

5.4. Выводы 129 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 130 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Современные высококачественные частотные электроприводы проектируются как системы с векторным управлением. Широкое распространение получили варианты, в которых в качестве управляющих координат используются составляющие вектора тока статора.

Выбор координат вектора тока статора в качестве регулируемых величин обусловлен прежде всего тем, что с их помощью относительно просто выражаются электромагнитный момент, потери, магнитный поток двигателя и, соответственно, сравнительно несложными средствами реализуется система управления привода. К системам с управляемыми координатами вектора тока статора (УКВТ) относится целый ряд известных частотных приводов, таких как частотно-токовые, "ТгашуекШг" и другие.

Несмотря на перспективность и сравнительно большой опыт разработки и эксплуатации приводов с УКВТ в области их аналитического конструирования остается ряд проблем. Одна из основных связана с необходимостью разработки эффективных методов векторного проектирования, позволяющих синтезировать системы с направленным формированием не только динамических, но и ряда других, например, эксплуатационных характеристик.

При создании асинхронных частотных приводов часто не учитывается векторный характер задач проектирования, и синтез структур производится на основе динамических моделей. Это проявляется уже на этапе выбора математической модели электрической машины как объекта автоматического управления. Предпочтение отдается вариантам, удобным для анализа динамических процессов и имеющим минимальное число регулируемых переменных и перекрестных связей, для чего осуществляется переход от трехфазной машины к двухфазной, используются вращающиеся ортогональные координаты, связанные с одним из векторов состояния электрической машины и т.д.

Такой подход безусловно оправдан с позиций направленного формирования динамических показателей и принес ощутимые результаты в этой области. Однако рассматриваемые модели не отвечают требованиям векторного проектирования. Как известно, модель машины переменного тока является инструментом синтеза систем автоматического управления, поэтому неучет в ее структуре некоторых конструкционных особенностей, например, ш-фазности, приводит к существенному ограничению вариантов структур электроприводов, синтезированных на основе выбранной модели и, как следствие, сужает возможности по совершенствованию эксплуатационных характеристик систем. Так, для создания кругового равномерно вращающегося магнитного поля, как необходимого условия стабильности угловой скорости привода, в статорной обмотке машины в установившемся режиме формируются синусоидальные токи. Вместе с тем, круговое поле в машине с числом фаз большим двух может быть создано и при отличной от синусоиды форме фазных токов, в частности, при однополярных токах. Преобразователи электрической энергии с однополярными выходными токами имеют меньшее количество элементов, значительно надежнее, чем преобразователи с синусоидальными фазными токами.

При построении внешних контуров регулирования стремление любыми средствами, в том числе с помощью сложных аналоговых вычислительных устройств, приблизить свойства АД к свойствам двигателя постоянного тока в большинстве случаев не оправдано не только с точки зрения аппаратных затрат и накапливания погрешностей регулирования при перемножении сигналов и изменении параметров двигателя, но и с точки зрения создания безынерционного канала задания момента двигателя. Во многих случаях для сочленения двигателя с нагрузкой через механические передачи и упругие звенья приходится ограничивать динамические нагрузки, избегать появления ударных моментов двигателя, что вызывает необходимость дополнительно усложнять структуру электропривода. При пуске двигателя рационально плавное нарастание момента с небольшой постоянной времени для выборки люфта. В связи с этим при решении задач векторного проектирования, когда требуется направленно формировать не только динамические характеристики, но и эксплуатационные, целесообразны режимы работы асинхронной машины с переменным магнитным потоком. В этих режимах проявляются особенности асинхронной машины как системы с параметрической связью, обладающей адаптивными свойствами. Исследования в этой области практически отсутствуют, хотя возможности нелинейных методов коррекции характеристик систем значительно шире, чем линейных методов.

Таким образом, для решения рассмотренных проблем требуется разработка соответствующих моделей, методов их анализа, а также алгоритмов векторного проектирования систем электропривода с УКВТ.

Данная диссертационная работа выполнялась в соответствии с научно-исследовательскими работами Воронежского государственного технического университета "Разработка, исследование и внедрение системы автоматизации манипулятора по перегрузке топлива на АЭС с реакторами типа ВВЭР-210", "Разработка и исследование робота для перегрузки топлива на реакторах типа ВВЭР-1000 на базе перегрузочной машины МП-1000" и ГБ 96-09 "Разработка и исследование средств робототехники".

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Целью настоящей работы является исследование асинхронных частотных приводов с управляемыми координатами вектора тока статора, разработка средств совершенствования их характеристик.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Построить математическую модель асинхронной машины, отвечающую требованиям векторного проектирования.

2. На основе модели разработать общую схему решения поставленной проблемы совершенствования характеристик частотных электроприводов с УКВТ.

3. Определить методику формирования новых структур электропривода и критерии их отбора.

4. Разработать варианты аппаратной реализации элементов структур.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

1. Разработана модель ш-фазной асинхронной машины как объекта с параметрической обратной связью.

2. Разработана методика синтеза асинхронных частотных электроприводов с УКВТ, учитывающая многокритериальный характер задач проектирования.

3. Определены рациональные структуры реализации регулирующей и исполнительной частей электроприводов с УКВТ и составлены рекомендации по их анализу и синтезу.

4. Исследованы характеристики привода при различных формах фазных токов.

5. Разработаны варианты аппаратной реализации элементов привода.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

Результаты, полученные в работе, позволяют расширить число вариантов реализации асинхронных электроприводов с УКВТ, проектировать электроприводы с заданными эксплуатационными и динамическими показателями. Результаты диссертационной работы использованы при создании электропривода для перегрузочных манипуляторов АЭС. 8

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на отчетных научно-технических конференциях по итогам НИР Воронежского государственного технического университета, на Шестой научно-технической конференции "Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразователями" (Свердловск, 1983), на Третьем Всесоюзном совещании по робототехническим системам (Воронеж, 1984), на X Всесоюзной научно-технической конференции по проблемам автоматизированного электропривода (Воронеж, 1987), на Межрегиональном научно-техническом семинаре "Элементы и системы управления робототехнических комплексов для экстремальных сред" (Санкт-Петербург, 1993), На VI научно-технической конференции "Робототехника для экстремальных условий" (Санкт-Петербург, 1995).

ПУБЛИКАЦИИ

Основные положения диссертации опубликованы в 21 статьях и тезисах докладов конференций. По результатам работы получено 4 авторских свидетельства.

5.4. Выводы

1. Блок задания координат вектора тока статора должен содержать, в общем случае, помимо блока задания координат вектора намагничивающего тока блок задания координат вектора нулевых составляющих.

2. Использование структурных представлений AM как системы с параметрической обратной связью позволяет синтезировать новые варианты БЗКВТ.

3. Регулирование Мэм осуществляется в режиме а^ = const путем регулирования модуля тока статора, а контур регулирования скольжения используется для поддержания постоянства угла между I и а) б)

Рис. 5.8. Осциллограммы экспериментального образца электропривода с асинхронным двигателем типа А02-42-6

129

4. Моделирование на ЭВМ и экспериментальные исследования подтверждают теоретические положения диссертации.

5. Разработанный экспериментальный образец электропривода с УКВТ позволяет регулировать скорость в диапазоне 1:50.

130

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе получены следующие результаты:

1. Разработана математическая модель асинхронной машины, отвечающая требованиям векторного проектирования.

2. Разработаны обобщенные структуры контура регулирования токов ш-фазной машины с учетом наличия т каналов управления.

3. Исследованы характеристики приводов при различных формах фазных токов.

4. Разработана структура контура регулирования частоты вращения ротора АД на основе представления роторной цепи как объекта с параметрической обратной связью.

5. Предложены варианты преобразователей частоты и преобразователей координат, позволяющие упростить электропривод.

6. Результаты теоретических исследований диссертационной работы использованы при построении экспериментального образца электропривода для перегрузочных манипуляторов АЭС.

1. A.c. № 680115, МКИ Н 02 Р 7/42 СССР. Способ управления вентильным двигателем с трехсекционной обмоткой якоря / А.И. Зайцев, А.И. Шиянов, А.К. Муконин, Н.Я. Юрьев. Опубл. в Б.И., 1979, № 30.

2. A.c. № 700930, МКИ Н 02 К 29/02 СССР. Способ управления вентильным электродвигателем с трехсекционной обмоткой якоря / А.И. Зайцев, А.К. Муконин, А.И. Шиянов, Н.Я. Юрьев. Опубл. 30.11.79, Бюл. № 44.

3. А.с.^Го 864464, МКИ Н02 М 7/155 СССР. Преобразователь переменного напряжения в постоянное /Г.И. Беленький, A.B. Гедеонов. Опубл.1509.81, Бюл. №34.

4. A.c. № 888322, МКИ Н 02 Р 7/42 СССР. Устройство для управления синхронной машиной / М.И. Герасимов, А.К. Муконин, В.А. Трубецкой, А.И. Шиянов. Опубл. 07.12.81, Бюл. №45.

5. A.c. № 909782, МКИ Н 02 Р 7/42 СССР. Электропривод с частотно-токовым управлением / А.И. Зайцев, А.К. Муконин, А.И. Шиянов. Опубл.2802.82, Бюл. № 8.

6. A.c. № 930555, МКИ Н 02 О 7/42 СССР. Устройство для управления машиной переменного тока / В.М. Горячев, А.К. Муконин, В.А. Трубецкой, А.И. Шиянов. Опубл. 23.05.82, Бюл. № 9.

7. A.c. № 955480, МКИ Н 02 Р 7/42 СССР. Преобразователь координат для электропривода с синхронной-машиной / А.К. Муконин, В.А.Трубецкой, А.П. Харченко, А.И. Шиянов. Опубл. в Б.И., 1983, № 32.

8. A.c. № 1150713, МКИ Н02 М 7/00 СССР. Регулируемый преобразователь энергии / А.К. Муконин. Опубл. 15.04.85, Бюл. № 14.

9. A.c. № 1403326, МКИ Н 02 Р 7/42 СССР. Электропривод / А.К. Муконин, Н.И. Пенской, В.А. Трубецкой. Опубл. 15.06.88. Бюл. № 22.

10. A.c. № 1408515, МКИ Н 02 Р 7/42 СССР. Электропривод / Муконин А.К., Трубецкой В.А. Опубл. 07.07.88, Бюл. № 25.

11. A.c. 1494191, МКИ4 H 02 P 7/42 СССР. Тиристорный электропривод переменного тока / Новоселов Б.В., Быков В.Д. № 4150425/24-07; Заявл. 21.11.86; Опубл. 15.07.89, Бюл. № 26.

12. А. с. 1568192, МКИ5 Н 02 Р 6/02 СССР. Способ управления вентильной электрической машиной / Грачев П.Ю., Костырев М.Л., Мягков Ф.Н.; Куйбышев. политехи, ин-т . №4456038/24-07; Заявл. 7.7.88; Опубл. 30.5.90, Бюл. № 20.

13. A.c. № 1688359, МКИ Н02 М 5/45 СССР. Автономный инвертор тока / В.А. Резников, В.В. Женов, A.C. Иващенко. Опубл. 30.10.91, Бюл. № 40.

14. Бражников В.Ф., Абрамова Н.В. Влияние ШИМ и числа фаз на пульсации момента двигателя в асинхронном инверторном электроприводе / Красноярск. ин-т цв. мет. Красноярск, 1990. 7 с. Деп. в ЦНИИТЭИтяжмаше 28.12.90. № 712-тм90.

15. Бражников В.Ф., Соустин Б.П. Теория установившихся электромагнитных процессов в многофазном асинхронном инверторном электроприводе: В 2-х ч. Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та, 1984. 4.1: Многофазные асинхронные двигатели. 177 с.

16. Брахман Т.Р. Многокритериальность и выбор альтернативы в технике. М.: Радио и связь, 1984. 288 с.

17. Брейтер Б.З. Асинхронный электропривод малой мощности с частотным управлением: Аналитическая справка. М.: Информэлектро, 1990.

18. Брейтер Б.З., Погорельский A.C., Спивак Л.М. Регулируемые электроприводы переменного тока для металлообрабатывающих станков: Обзор. М.: НИИмаш, 1981.72 с.

19. Бродовский В.Н., Иванов Е.С. Привод с частотно-токовым управлением. М.: Энергия, 1974. 160 с.

20. Булгаков A.A. Частотное управление асинхронными двигателями. М.: Энергоиздат, 1982. 216 с.

21. Важнов А. И. Переходные процессы в машинах переменного тока. Л.: Энергия, 1980. 256 с.

22. Глазенко Т.А., Хрисанов В.И. Полупроводниковые системы импульсного асинхронного электропривода малой мощности. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1983. 125 с.

23. Жемеров Г.Г. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью. М.: Энергия, 1977. 280 с.

24. Заявка 3637479, МКИ4 H 02 Р 7/63, H 02 M 7/48. Servoantrieb mit einer Wechselstrommaschine Сервопривод с машиной переменного тока. / Kennel Ralf, Kunz Olaf, Hupe Gerhard (ФРГ); Robert Bosch GmbH (ФРГ). № P3637479,2; Заявл. 04.11.86; Опубл. 05.05.88.

25. Каган В.Г. Электроприводы с предельным быстродействием для систем воспроизведения движений. М.: Энергия, 1975. 240 с.

26. Ключев В.И., Кадыров И.Ш. Частотно-токовое управление экскаваторными электроприводами по системе ПЧНС-АД // Тр. МЭИ, 1982. № 570.

27. Ковач К.П., Рац Я. Переходные процессы в машинах переменного тока, М.: Госэнергоиэдат, 1963. 744 с.

28. Локтева И.Л., Онищенко Г.Б., Шакарян Ю.Г. Прямое управление электромагнитным моментом в системах электропривода переменного тока // Электричество, 1981. № 5. С. 59-62.

29. Мартынов A.A., Шукалов В.Ф., Круглов A.B. Многофазный асинхронный частотноуправляемый электропривод средств автоматизации / Ле-нингр. ин-т авиац. Приборостр. Л., 1989. 24 с. Деп. в Информэлектро 29.12.89, № 260-эт89.

30. Медведев В.А., Трубецкой В.А. Преобразователь координат с безре-дукторным согласованием чисел пар полюсов для частотно-токовых электроприводов / Воронежский политехнический институт. Воронеж, 1986. 6 с. Деп. в Информэлектро 156-ЭТ 1986, № 4.

31. Менский Б.М. Принцип инвариантности в автоматическом регулировании и управлении, М.: Машиностроение, 1972.

32. Муконин А.К., Трубецкой В.А. Математическая модель частотно-токового электропривода с несинусоидальными фазными токами // Оптимизация и имитационное моделирование сложных систем: Сб. научн. тр. Воронеж: ВПИ. 1984. С. 150-155.

33. Муконин А.К., Трубецкой В.А. Преобразователи энергии с импульсной рекуперацией для регулируемых электроприводов промышленных роботов // Системы управления и электроприводы роботов. Воронеж: Сб. научн. тр: ВПИ, 1989. С. 12-19.

34. Муконин А.К., Трубецкой В.А. Преобразователи энергии с импульсной рекуперацией для приводов роботов // Опыт разработки и внедрения в производство робототехнических комплексов и ГПС: Тез. докл. научн.-техн. конф. Воронеж: ВПИ, 1989. С. 16-17.

35. Муконин А.К., Трубецкой В.А. Частотный электропривод с управлением нулевой составляющей тока // Автоматизация и роботизация производственных процессов: Сб. научн. тр. Воронеж: ВГТУ, МУКТ, 1996. С. 69-74.

36. Муконин А.К., Трубецкой В.А. Частотный электропривод с управлением нулевой составляющей тока // Элементы и системы управления робототехнических комплексов для экстремальных сред: Материалы V научн.-техн. конф. СПб: СПбГТУ, 1995.

37. Муконин А.К., Трубецкой В.А., Косматых A.B. Вентильные коммутаторы для бесконтактных электроприводов // Автоматизация и роботизация производственных процессов: Сб. научн. тр. Воронеж: ВГТУ, МУКТ, 1996. С. 65-69.

38. Муконин А.К., Харченко А.П., Трубецкой В.А. Частотно-токовый электропривод // Автоматизированный электропривод: Сб. научн. тр. М.: Энергоатомиздат, 1990. С. 266-270.

39. Муконин А.К., Харченко А.П., Трубецкой В.А. Частотно-токовый электропривод //10 Всесоюзн. Научн.-техн. конф. по проблемам автоматизированного электропривода: Тез. докл. М.: Информэлектро, 1987. С. 60.

40. Надежность технических систем: Справочник / Под ред. H.A. Ушакова. М.: Радио и связь, 1985. 606 с.

41. Норенков И.П. САПР. Принципы построения и структуры: Учебное пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1986. 125 с.

42. Озеряный H.A. Системы с параметрической обратной связью. М.: Энергия, 1974. 152 с.

43. Онищенко Г.Б., Локтева И.Л. Некоторые принципы синтеза систем регулирования электропривода переменного тока // Сб. тр. М.: Всес. заочн. политехи. ин-т, 1974. №118. С. 3-23.

44. Онищенко Г.Б., Локтева И.Л. Применение метода колеблющихся координат для построения систем регулирования асинхронных двигателей // Электротехническая промышленность. Электропривод, 1973. №3 (28). С. 8-9.

45. Перегудов Ф.Н., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ: Учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1989.

46. Принципы построения систем регулирования электроприводов с двигателями переменного тока / Локтева И.Л., Онищенко Г.Б., Плотникова Т.В., Шакарян Ю.Г // Электричество, 1976. №5. С. 6-12.

47. Рудаков В.В., Стомеров И.М., Дартау В.А. Асинхронные электроприводы с векторным управлением. Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние,1987. 136 с.

48. Системы автоматизированного проектирования: Учебное пособие для втузов: В 9 кн. / Под ред. И.П. Норенкова. М.: Высшая школа, 1986.

49. Системы подчиненного регулирования электроприводов переменного тока с вентильными преобразователями / О.В. Слежановский, Л.Х. Дацков-ский, И.С. Кузнецов и др. М.: Энергоиздат, 1983. 256 с.

50. Системы частотного управления синхронно-реактивными двигателями / Е.М.Берлин, Б.А.Егоров, В.Д.Кулик, И.С.Скосырев. JL: Энергия, 1968. 132 с.

51. Скрыпник В.А. Исследование и разработка частотно-токового управления асинхронным приводом шахтных подъемных машин: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. / ВНИИЭлектропривод, М., 1977. 16 с.

52. Современное состояние и перспективы развития электропривода переменного тока с преобразователями частоты с непосредственной связью / О.В. Слежановский, J1.X. Дацковский, Б.Д. Кочетов и др. // Электричество, 1973. № 11. С. 1-9.

53. Сотников Б.С. Основы теории и расчета надежности элементов и устройств автоматики и вычислительной техники. М.: Высшая школа, 1970. 270 с.

54. Соустин Б.П., Карпов А.П., Бражников A.B. Сравнение методов анализа многофазного асинхронного электропривода // Пробл. упр. пром. электро-мех. системами: Тез. докл. Всес. научн.-техн. совещ. Ульяновск, сент. 1989. Л., 1989. С. 30-31.

55. Тарасенко Л.М. Смешанное подчиненное регулирование векторов состояния электропривода по ортогональным и полярным координатам // Элек-тротехн. пром-сть. Сер. Электропривод, 1978. Вып. 1 (63). С. 5-8.

56. Тиристорные асинхронные электроприводы серии ЭТА-01 / В.В. Горчаков и др. // Автоматизированный электропривод: Сб. научн. тр. М.: Энер-гоатомиздат, 1990. С. 427-430.

57. Трещев И.И. Электромеханические процессы в машинах переменного тока. JL: Энергия, Ленингр. отд-ние, 1980. 344 с.

58. Трубецкой В.А. О некоторых особенностях выбора математической модели асинхронного частотно-регулируемого электропривода / Воронежский политехнический институт. Воронеж, 1984. 8 с. Деп. в Информэлектро 3.12.84, №343 эт-84 Деп.

59. Трубецкой В.А., Слепокуров Ю.С. Основы моделирования и САПР роботов: Учеб. пособие. Воронеж: ВГТУ, 1997. 80 с.

60. Уильяме Б. Силовая электроника: приборы, применение, управление: Справочное пособие / Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат,1993. 240 с.

61. Усачев А.П., Рохлин A.M., Гулевский С.И. Транзисторный электропривод переменного тока // Автоматизированный электропривод: Сб. научн. тр. М.: Энергоатомиздат, 1990. С. 450-454.

62. Фираго Б.И., Готовский Б.С., Лисс З.А. Тиристорные циклоконверто-ры. Минск: Наука и техника, 1973. 296 с.

63. Формирование технических объектов на основе системного анализа / В.Е. Руднев, В.В. Володин, K.M. Луганский и др. М.: Машиностроение, 1991.

64. Характеристики трехфазных машин при кусочно-синусоидальной форме фазных токов / Пенской Н.И., Трубецкой В.А., Шиянов А.И., Муконин А.К. // Электромеханические преобразователи энергии: Сб. научн. тр. Воронеж: ВПИ, 1986. С. 144-148.

65. Холявин A.B., Коноплев Л.Н., Кубасов В.Д. Повышение надежности электроприводов с транзисторными преобразователями частоты // Автоматизированный электропривод: Сб. научн. тр. Энергоатомиздат. М., 1990. С. 351-354.

66. Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер A.C. Теория автоматизированного электропривода. М.: Энергия, 1979. 515 с.

67. Чураков Е.П. Оптимальные и адаптивные системы: Учеб. пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1987. 256 с.

68. Шиянов А.И., Герасимов М.И., Муравьев И.В. Системы управления перегрузочных манипуляторов ВВЭР. М.: Энергоатомиздат, 1987, 176 с.

69. Шиянов А.И., Трубецкой В.А. Метод структурного синтеза асинхронных электроприводов с частотно-токовым управлением //11 Всесоюзная научн.-техн. конф. по проблемам автоматизированного электропривода: Тез. докл. М., 1991.

70. Шиянов А.И., Трубецкой В.А. К вопросу о синтезе частотно-регулируемых асинхронных электроприводов роботов // Электромеханические устройства и системы управления промышленных роботов: Сб. научн. тр. Воронеж: ВПИ, 1985. С. 59-64.

71. Шиянов А.И., Трубецкой В.А. Построение систем управления электроприводами промышленных роботов // III Всесоюзное совещание по робото-техническим системам: Тез. докл. Воронеж, 1984. Ч. 2. С. 20-21.

72. Шмитц Н., Новотный Д. Введение в электромеханику. М.: Энергия, 1969.176 с.

73. Шрейнер Р.Т., Дмитренко Ю.А. Оптимальное частотное управление асинхронными электроприводами. Кишинев: Штиинца, 1982. 224 с.

74. Шубенко В.А., Шрейнер Р.Т., Гильтенбранд А.Д. Управление пото-косцеплением ротора двигателя при частотно-токовом управлении // Электричество, 1971, № 10. С. 13-18.

75. Электропривод для перегрузочных роботов АЭС / Муконин А.К., Трубецкой В.А., Харченко А.П., Шиянов А.И. // Робототехника для экстремальных условий: Материалы VI научн.-техн. конф. СПб: СПбГТУ, 1996. С. 321326.

76. Электропривод для специального манипулятора / Шиянов А.И., Муконин А.К., Трубецкой В.А., Харченко А.П. // Разработка и создание автоматизированных систем управления электромеханическими устройствами: Сб. научн. тр. Л.: ЛДНТП, 1986. С. 22-25.

77. Электропривод переменного тока с тиристорными преобразователями частоты / Шиянов А.И., Муконин А.К., Пенской Н.И., Трубецкой В.А. //

78. Электроприводы переменного тока с полупроводниковыми преобразователями: Тез. докл. научн.-техн. конф. Свердловск, 1986. С. 32.

79. Электропривод транспортного робота / Шиянов А.И., Муконин А.К., Пенской Н.И., Трубецкой В.А. // III Всесоюзное совещание по робототехниче-ским системам: Тез. докл. Воронеж, 1984. Ч. 2. С. 97-99.

80. Эпштейн И.И. Автоматизированный электропривод переменного тока. М.: Энергоиздат, 1982. 192 с.

81. Blaschke F. Das Prinzip der Feldorientirung, die Grundlage für die Transvektor-Regelung von Drehfeldmaschinen. // Siemens Z. 1971, Bd 45. N 10. S. 757-760.

82. Branch Terence G. Why are paper machine drives going АС? Электропривод переменного тока в бумагоделательных механизмах. // 76th Annu. Meet. Techn. See. Сап. Pulp and Pap. Assoc., Montreal, Febr. 1-2, 1990: Prepr. "B", Montreal, 1990. P. 99-108.

83. Conrad H. Stand und Tendenzen der Entwicklung von leistungselektronischen Bauelementen Состояние и тенденции развития элементов силовой электроники. // Elektrie. 1989. 43, № 2. S. 51-54, 79.

84. Ecklebe P. Ein vereinfachtes Verfahren zur feldorientierten Regelung der Asinchronmaschine mit Kurzschlußlänfer. "Elekrie". 1978, 32, N9. S.465-466,502,503.

85. Floter W., Ripperger H. Die Transvektor-Regelung fur den feldorientierten Betriev einer Asynchronmaschine. // Siemens -Z. 1971, Bd 45. N10. S.761-764.

86. Flottemesch Jörg, Gruneberg Jürgen. Experimentiersysteme für drehzahlveranderbare Antriebe Стенды для испытания регулируемых электроприводов постоянного и переменного тока. // ETZ: Elektrotechn. Z. 1989. 110, № 5. S. 230-232, 234-236.

87. Frequenzumformer FREQROL-Z 340 Преобразователи частоты. // VDI-Zeitschrift. 1991. 133, Spec. Ausg. 3. S. 18.

88. Fréquenz-Umrichter für Drehstrommotoren Преобразователи частоты для двигателей переменного тока. // Fachber. Huttenprax. Metallweiterverarb. 1989. 27, N9 6-7. С.452.

89. Hackstein Detlev. Time optimal trajectory control with induction machines Оптимальная траектория управления асинхронным двигателем. // Pro с. IASTED Int. Symp. High Technol. Power Ind., Lugano, June 29-July 1, 1987. Anaheim etc., 1987. P. 58-62.

90. Heyl Tilo. Frequenzumrichter mit wegweisender Sleuerelektronik Преобразователь частоты с устройством задания режима. // AGT. Dok. 1989. 18, № 4. S.39-40, 42.

91. Ito Yutaka, Ornura Katsuji. Высокочастотный инвертор для высокоскоростных двигателей FVR-H5. // Фудзи дзихо = Fuji Elec. 1990. 63, № 7. С. 488-491.

92. Landeck W. Problemlösungen mit Stromrichtergeräten Преобразователи для электроприводов постоянного и переменного тока. // Elek.-Anz. 1988. 41. № 12. S. 43-44, 46.

93. Murray Porteous. Current applications of ac notors О применении двигателей переменного тока (в системе ПЧ-АД). // Elec. Eng. 1988. 65, № 8. P. 24, 26.

94. Navae Akira, Otsuka Kenichi. An Approach to flux control of induction motors./IEEE Trans. Ind. Appl.,1980. 16. N3. P. 342-350.

95. Scott R.L. Ontage LWR power, review of 1967-1977 experience. // Nucl. Safety. V.20.N2.P.210.143

96. Wolfers Klaus. Verluste und Wirkungsgrade drehzahlveranderbarer Drehstromanfriebe mit Asynchronmotoren Потери и КПД в системе ПЧ АД. // Antriebstechnnik. 1990. 29. № 8. С. 57-59, 7.

97. Yamane Mitsuo. Сервопривод переменного тока. // Дзидока гидзюцу = Mech. Autom. 1990. 22, № 12. С. 69-72.