автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.05, диссертация на тему:Исследование и разработка автопараметрических делителей на базе обратимых преобразователей частоты

^ •: МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО 1 " СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. АБУ РАЙХАНА БЕРУНИ

Специальность 05. 09. 05 — Теоретическая электротехника

На правах рукописи

ШАЙЛ\АТОВ Бобокул

ЧАСТОТЫ НА 2ДЗЕ

АВТОРЕ Ф ЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени . кандидата технических наук

Ташкент — 1995

Работа выполнена на кафедре «Теоретическая и общая электротехника» Ташкентского Государственного технического университета имени Абу Райхана Беруни и на кафедре «Общая электротехника» Бухарского технологического института пищевой и легкой промышленности.

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки

РУз, д. т. н., профессор А. С. Каримов

Официальные оппоненты: д. т. н., проф. Т. М. Кадыров

к. т. н., доц. Н. А. Халилов

Ведущая организация: Институт энергетики и автома-

тики АН РУз.

Защита состоится «- 12. .» 19Й5 г.

в. /О- 1часов на заседании специализированного Совета

К 067. 07. 23 в Ташкентском Государственном техническом университете имени Абу Райхана Беруни по адресу: 700095,

г. Ташкент, ул. Университетская, 2, ТашГТУ, Энергетический

Центр, аудитория 341. .

С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке ТашГТУ (Ташкент, ул. Университетская, 2).

Отзывы и замечания, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять по адресу: 700095, г. Ташкент, Вузгородок, ул. Университетская, 2, ТашГТУ, ЭЦ, ученому секретарю Совета.

Тел.: 46-08-04, 46-09-62. '

Автореферат разослан «. ОгШиМсЛ 1995 г.

Ученый секретарь ' /) /) /

Специализированного Совета //у /

к. т. н., ^доцент угу/ Б, А. АБДУЛЛАЕВ

- з -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Одной из актуальних задач нелтшишц электротехники является исследование нелинейных цепей с цвліх создания элементной базы для вторичных источников электропитания: стабилизаторов напряжения и тока, фазопреобразуидих и симметрирующих устройств, частотопреобразователей, формирователей шіпульссв, вшірямителей и инверторов, фильтров частоты и мн.др. При этсы ваи-кым фактором и критерием расчета цепей с нелинейными • элемент.ми является рациональный подбор элементов цепи "и их характеристик,, который обеспечил бы наиболее высокие теХНИКО-экономические ПЫСз-затели. К последним относятся коэффициент полезного действии, .митамльная установленная реактивная мощность, устойчивость :-;ц данного режима, минимум создаваемых в общей электросети помех, компактность устройства и наименьшая его стоимость при достаточной надежности работы элементов цепи.

Исследования автопараметрических цепей феррорвзонаииь.п структуры показывают, что при мощностях от нескольких ватт до 1 3 кВт феррорезонансные устройства могут быть вполне конкурентно способны с полупроводниковыми устройствами аналогичного нззначв • ния, благодаря простоте схемы и высокой надежности элементов. Если учесть и универсальность феррорезояансных устройств, т.е. их способность совмещать в себе сразу несколько физических свойств и эффектов (например, стабилизация электромагнитных параметров и частотопреобразующие свойства), то более внимательное и углубленное изучение и исследование феррорезонансных цепей остаются весьма перспективными.

В нашем случае речь идет о так называемых "обратимых преобразователях" частоты, способных работать как н режиме умножения, так и в режиме деления гю одной и той же ехше прооСразопашій энергии. Идея деления частоты ш источника питания и "К" раз ни о'азе умножителя частоты во столько же раз биля ьисклп ив в ртитаї А. В. Ноту шил.*», А.М.Еамдясл и А.С.Каримоиа, а » к« ыь ?о х годов успешно реаліг/оьамч и рабогах А .О.Каршої;.» и М-Т-1 і рли_і.-а - Шли»

О или продолжены пт работы и ч.-шранленші ;ч---дчіі;:л і, ыа И ИХ ііраКТИЧ<чТ.”П | ■ ■•ШЛ'ШШІ •. » СО1'.'!'.!:’,!'! 1.'!!' і ї ! ‘,!!ї 1 .;ІІЗ

роторов низкой частоты для систем телесигнализации (ТС) по низковольтным линиям электропередачи (ЛЭП).

. Сложность исследования автопараметрических цепей с обратимыми свойствами заключается в том, что физические процессы в них описываются нелинейными дифференциальными уравнениями, решение которых не дает достаточно простых амплитудно-частотных и фазовых соотношений, позволяющих однозначно определить границы и условия, существования возникающих в этих цепях автопараметрических колебаний (АПК). Ключевой проблемой в цепях с субгармоническими АПК остается вопрос возбуждения колебаний - мягкого или жесткого. Каждая новая схема преобразования частоты требует нового решения и нового подхода: -ранее разработанные методики и критерии оценки свойств цепи не всегда пригодны для качественного и количественного анализа. ;

В данной работе делается попытка расширения возможностей существующих методов анализа и расчета феррорезонансных цепей с целью качественного анализа многофазных (многоконтурных) цепей'и создания на их основе новых типов генераторов низкой частоты для цепей телесигнализации по ЛЭП 6-10 кВ. Теоретические исследования подтверждены экспериментами и полевыми испытаниями действующих устройств в энергосистеме БухПЭС.

ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ, таким образом,является теоретическое и экспериментальное исследование многоконтурных феррорезонансных целей при возбуждении в них АПК на частотах и ~~ (ш - частота источника питания) с последующими инженерными расчетами конкретных низкочастотных генераторов на 16-~- и 25 Гц.

Поставленная цель достигается путем решения следующих частных зддэч:

-.проведение теоретических и экспериментальных исследований преобразователя ■частоты с субгармоническими колебаниями на выходных частотах 16? Гц и 25 Гц;

- достижение мягкого (безусловного) возбуждения СГК .третьего порядка на выходе преобразователя частоты путем подбора параметров и структуры цепи;

. - расширение зоны существования СГК, улучшение технико - экономических показателей и оптимизация электромагнитного режима;

- разработка новых принципов согласования системы сигнализации с высоковольтной сетью; .

. - Б ”

- разработка систем ТС, приспособленной для пршмишы и м. оперативных электрических сетях вертикального дренажа.

Метода ИССЛЕДОВАНИЯ. В работе использованы как классач;- »-.к. методо анализа (например, метод медленно меняющихся амплитуд), ‘и-и. и качественные методо, основанные на схемном анализе многокотур ной феррорезонансной цепи. Выводы о расширении зоны существовании ОГК и оптимизации электромагнитного ' режима основаны на числошшл методах расчета нелинейных цепей, положенных в основу различит преобразователей частоты.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА, и основные положения, выносимые на заїциіV состоят в следующем: .

- проведен анализ многокоитурной феррорезонансной ав-юиара метрической цепи, используемой в качестве делителя частоты;

- доказано, что СГК во многоконтургшх цепях цешчечьол. соединения могут возбуждаться без применения специальных пуокоша устройств и цепей подмагничиваякя;

- теоретически исследована и практически реализована возми* ность возбуждения и устойчивого существования в широком диапазон г. изменения входного напряжения СГК второго и третьего порядков;

разработан новый способ ввода сигнала в високовольтну*, сеть, позволяющий обходиться без трансформатора напряжения;

-- разработана система ТС по ЛЭП для мелиоративных элыстричос ких сетей.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Показана возможность получения Сік 2-го и 3-го порядков на одной и той же схеме, что существенно рас ширяет информационную емкость систем ТС по ЛЭП для мелиоративный сетей. Рассчитана и успешно реализована новая схема делении частоты, на базе которой создана физическая модель і вибратора час тоты для ТС по ЛЭП. ■

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Па осново выводев и рекомендаций, сформулированных в диссертации, разработана теория и методика расчете многоконтурігах форрі’резонансных цепей цмцочсчного еовяининия, ь которых процесс получения СГК ?-!<> и 3-го порядков является наиболее рациональным. В результате научных иселг*Д‘'-ваний бнп «-.оадаь делитель частоты на базе многоконтурной феррорезонансной циіш цепочечного соединения, щюиедмий л^'ора-юрпме и пелепн исігітания и системе Т(’ по Л’ЗП для ГРС и нелиора-іиніщ: сегж к.іп.'іП гВ а ы ■

- 6 - ■ i 11-.- p'^ j'-vropy нестандартной частоты 16jj Гц и 25 Гц.

Делится!- частоты отвечает техническим требованиям, предъявля-: прои^тдством к подобного рода устройствам. Серия ферромагнй-

'них делителей частоты внедрена на участке подстанции КС-1-Каган

1-уиПЭС, ШТФ-Янги-Курган Навоийского ПЭС и мелиоративных сетей р^ртнкзлыгого дренажа Бухарского региона с экономическим эффектом 1 о тмс.сум в год.

Работа выполнена в рамках IMP,по проблеме № 001.11 "Разра-бпчко, исследование и внедрение устройств систем управления вычисти елькой, преобразовательной и информационно-измерительной техни-пт на базе ферромагнитных и полупроводниковых элементов", выполнимой кафедрой "Теоретическая и общая электротехника" ТашГТУ и по тематике НИР кафедры "Общая электротехника" Бухарского технологического института (ГР М 1 057 120) - "Разработка систем телесиг1 нализации по ЛЭП на подстанциях без обслуживающего персонала на основе феррорезонаноных преобразователей частоты и числа фаз". -

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные научные результаты диссертацион-it работы обсуждались на научно-технических семинарах: •

- "Актуальные вопросы в области механики, совершенствование и

1 v'Fimio технологических систем" по комплексной проблеме "Научные ■ электроэнергетики" (Бухара, БухТИПиЛП, 1991);

- "Узбекистан рееиубликаси халк хужалиги тармокларида ресурс-ва янергаяни тежаш муаммолари буйича илмий-амалий конферен-

нпф'вдТ’ (Пух.по ва ЕСТИ, 1993 й);

- научно-технических конференциях профессорско-преподаватель-г'П| состава и научных работников (г.Бухара, БухТИПиЛП, 1991 -

М. И); '

- "Теоретическая.ялектротехника" щш ТашГТУ им. А.Р.Беруни

Ташкент, 19Э4). .

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ, '•плучено положительное решение на Еыдачу патента Республики Узбекистан. .

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения. четырех глав и заключения, содержание которых изложено на 140 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков п 1 таблицу, список использованной литературы,.включающий 104 ""именования, и приложения.

- 7 -

ОСНОВНОЕ СОДЕРЗАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работа и і,л.<п..' а Го РАЗВИТИЯ теории феррорезонансних цепей И ус:Ог.-^£ :1 С1.-І - ІІП

■•".йотом ТС' по ЛЭП для РРС и мелиоративных электри-ш.^пх сої-.ій.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ дан обзор ранее выполненных ь и :.-і ^

бежом исследований многоконтурных цепей параллельного и ьосл-- іь к.-тельного соединения и обоснована необходимость далишЯшпг !;сол’>>. ваний. В частности, показана необходимость некото] нх о.*. г.ці.-ішп, касающихся многоконтурных феррорезонансних цепей тірчл№-ліи.! • и и последовательного соединения. '

Классические методы (например, негод малого парчім*.'.■ а. ют достаточно простых соотношений, пригодных для гцн .. п .-ш ■ определения ВОЗМОЖНЫХ режимов аВТОкОЛвбнПШІ ДЛ.-І ІП1..І'..Г^ІІ і у| ІІІІ форрорезонансных пепей. П.» ЭТОЙ Причино Пр(.Ь-.<Л' Ц 1 -І і*» *і>ЬН{імЦ .’.II. ЛИЗ на основе схемного анализа. В КиЧ'-тіи-; -і | :і ' -!і ■ і; > II

миогоконтурная феррорвЗОНЭНСНЯЯ и-. ПЬ, І1р»-;ЬІ іі ! ||. і

Для каждого из "п" иараллнлі.но < ї.* дичнпшх і ^ ...і, і, л |

Н(.ічесия имек/г вид:

(і2ф СІ ф .

—-‘ і 0 -----1 ♦ іф * р ф1*; .1 .

(Ц іП

(і2Ф а <і> .

77^* й ТГ' ’ ’

ИІ (1с

(\*ф Сі Ф

-т* й --*• ч>і*н* їм-; .

<И (11

<Гф (1 Ф ,

'Ч Д і/ <ф( * іі. І-5 :.

аі (К

КОЛИ , Ч‘1 ' > Ї1І-ІІУІ- Іі - 'Л Ч 1 :і і.

'І О фі'І'МГі^'ІЧ'И <“</('}' '/:ІШ < і'! і

'і-у|.к Ь ■г-'Д'-4 ’ІП'.1’! •';} :-Н;іЧі'ІШНМЛ г» . . П"'м:!-Г- и.]--,;

і‘-:1 !ІІ -М ! ІІІІ.'І /ІІІ Ні 1'а'Л^ М1 ! *, 1 х 1 > ‘Ґ.11 !’••■ Гі, : ; ‘і.-.;

1 ‘:Г і/11 Ш!‘ ('-< ;П :'У[ ■ \і-і “* ї! і.- ?'» Мі! і! | і' .

і!} ишим її! ;іпі ' <-ип і ім:.ич •/} ч^ \ \ « і -і \ п • *.»:

1 • І І', І'-, . Iі, • ■ • і

< ііЬч . мі иі-и

■ .і пг.:: к..л .)• І;...- ]Ьм

■ 1..1Ы і: "(І '

ч ф.:>! До.

о -

ит-'чек колебательйых контуров имеют одшаковые насыщения, то ело -«уот предположить, что частота АПК во всех контурах будет одинако-Пели параметры линейных элементов Г!,С равны, то амплитудные чгачения токов АПК в каждом из контуров также будут равян по моду--•т:

. |1„.1=|1тЬ1=|1тс1=-.-|1_|. (и

Е’сли учесть, что

1 +1.+1 + 1 =0, (2) л Ь С г> 4 '

для фазовых сдвигов между этими токами справедливо значение

2% ■

<Р - ф 1 — , (3)

>?'• п - 2,3,4.. -п - число параллельно соединенных феррорезонанс--

ни* поиябзтельнюс контуров.

Такж образом, я идентичных параллельно соединенных колобате-гччнх контурах возбуждаются колебания, которые, согласно последит,' '.кум внрлдепшм, имеет одинаковую частоту и амплитуду с симметрич-л!1м расположением на фазовой плоскости. При этом перетоки между источником п ко плательными контурами отсутствуют, что обеспечивэ-кмл--<и,'!т:!ус'1пдапм10сть напряжения СГК. Причем, из всех многооб-! ч-нИ г.тюсттшюго состоянип пони в целом, энергетически наиболее

• ч|'\!не.ппт <-,пг|нг'Т':(1 тс реяимы. при которых частота колебаний онр»-

• ••"пот-я >м иара.плолню соединенных нелшюйннх контуров, о

иМ'ЧПТ'1:

(1)

п -

‘ и

: П ■- ч?:п''Т'1 ы-^бу^дения г,ГК;

(1? ■■ частит-) приложенного напряжения.

Iх,1*ч !1п- И этс'м случае неодпнчкорно целинки

и-<рямч|()Ч !'''1№^!1Т''ЛЧ!1И контуров Приводят К Тому, что рмзбу? и у- ". существование колебаний чрвзгаготРн»

•, !.! Ч’.У~ » Г,ягч|--1ТГ'[.1 *1торр.{)ЯПОН?Н<-1»НХ ТСОНЩУР.

Электрическое равновесие многоконтурной цепи на частот 0'ужденных колебаний при параллельном соединений будет возникно. тогда, когда: '

І + І. + І +____________+ 1^0.

а Ь с г.

Это означает, что если в первом случае перетоки между пето < ником и.колебательными контурами отсутствовали, то теперь имеет место взаимное проникновение токов. В результате происходит резко г.-искажение формы возбужденных колебаний, т.е. создаются условия дл.і возбуждения колебаний на частоте шк £ ш- И, если конденсаторы 0_, сь и т.д. подобраны соответствуидим образом, т.е. настроены с Г^, 1^ и т.д. на резонансную частоту то на виходе цепи может генерироваться ток частоты с одновременным образованием п-фаз ной системы э.д.с. этой же частота. Напомним, что эта же цегп

при обратном включении на однофазном выходе 1- І' может обеспечнн

умножение частоты в "п" раз.

Несмотря на приведенные достоинства, такая схема деления ча : тоты обладает одним существенным недостатком, а іменно,.не всегда

обеспечивает мягкое возбуждение СГК четного и нечетного порядної!,

что ограничивает их практическое применение.

При разработке методов анализа тех или инш теоретических по ложений нужно исходить из возможности их реализации на ионкретш-а схеме и достижения таких стационарных режимов, которые обеспечива ют устойчивое возбуждение колебаний в достаточно широком диапазо не. •

Нами была исследована базовая схема феррорезонансног» дели'іо ля частоты (ФДЧ), изображенная на рис.2. Экспериментальны» не • следования таких цепей показали, что СГК в них ьозбукдаетоя "миг ко". '

В этой же главе рассмотрены особенности в</лбу:«дьнин СІК черного и нечетного порядков в многоконтурных ферророзонаненнх цепи,'і и методи анализа феррорезонаненше цепей автонарамеїі пчоской природи применительно к поставленной задаче.

ВТОРАЯ ГЛАВА диосвртациоинс-И работы плінеден і’еорога'іеексм/ анализу многоконтурноП феррореэ< нансной цепи в Ь'.'^уадонил

СГК третьего порядка (рис.?). П[и мм* щ чь, к ;лпб ї

- 10 - . гпльапе контуры идентичны, а коэффициент трансформации Нелинейного трансформатора ЬП) равен единице. При определенных соотношениях линейных и нелинейных параметров в каждом колебательном контуре могут возбуждаться СГК четного и нечетного порядков, которые в оооч) очередь будут трансформироваться во вторичную цепь транформа-Торов А,В,С.

По условиям электрического равновесия система уравнений по лчконам Кирхгофа для отдельного колебательного контура имеет вид:

1 <И <1ф

— X 1 М + V —° + — - и, (4)

0о (11 (П °

# (1гф где 1=1 +1+1 = г — + аф + Ьф + С ; . -

од ь е ° г ' »

И л! (11

Ь’- индуктивность линейной катушки. .

Решение дифференциального уравнения (4) принимаем в виде -

ф = ф4 в!п(г-кх) + ф^дв1п д, (Б)

где ф4 -1 акШлитуда потокосцепления основной гармоники;

Ф - амплитуда потокосцепления СГК 3-го порядка.

3

Подставив предполагаемое решение в исходное дифференциальное уравнение, после ряда математических преобразований на основе метода гармонического баланса имеем (для частоты д):

ЪмЪ’ . „• лмш- _

2— 'К Л ооа(д + а) - —з------------- Ф, Ф4 ооа а) »■

ЗЪоЯ.’

э 1 ш ь’с т ы ■ а

+ —^— ф1 соэ 2 _ —щ—: Ф, соз ^ )- у ооа ^ - О,

где: з!п а

м

I с

!5Ь : ьйь5 зЫЛТ1

[ ТыС~ Ф, $ - Т— Ф. Ф, “ “1---------------- Ф, *6. ]

О г - -

оо за =

За 9Ь г 15Ь 0X3 ашЬ’ ЬшЬ' г ш^'ф2 ы^'С и)

Ц/г<нг0Ф.+ таД- Тс(; ~Т - т- Ф» - т~ У ~5Г" з

5Б 1 БйЯ7 ЗБЖ1

1-550 Ф.Ф.' - Т- Ф.Ф, - Т~ Ф.Ф,]

....л>

и пользуясь соответствующими обозначениями, получим:

а1 I? г ^ Т

1 или а V &

т

где:

6 м^1 9Ь

а = Г-----------]; в = [(-

ШЬ'

+ (-

Зв

ах) вшЬ'

' ЗСо

Ь 9.

т = — ФДI —

иЛ’-

2и)С

о

шэЬ'С 27 ЗиЯ.*

-)ф: »(-

2 ‘ 4шП

-)];

15Ь ЪшЬ<

2

Обозначим:

- 2иС„

2

(|? = х: 4?.'у; п=(

9Ъ

ЬыЬ*

гыо

15Ь ШЬ’ За ЫС

Ь=(-------) и ? - (-

О

вШЬ’

о? Ь’О ы

ЭСо

27

*1

с

9

О

3

3

3

г■■Ч’Чръ путем несложных математических преобразований получим: пх’*- hzyz+ [2nh - kz]xy + ЭпРх + 2hPy + Р2- Qz= 0, (10)

гго является уравнением эллипса в координатах X, У (рис.З). СГК могут существовать только для эллипса, который находится в первом тггадрэнте. ■

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ рассматриваются вопросы устойчивости автопа-р.-чметрических колебаний (АПК.) на частоте третьей субгармоники. Уравнения динемического равновесия исследуемой цепи можно привести к уравнению Дуффинга в нормированном виде. При этом устойчивость В':еИ системы рассматривается как совокупность устойчивости отдельна колебательных контуров (рис.2):. .

х + 26 ^ + х + Яха= К з1п (Эш1 + Р); ' (11)

(Н* <Н .

Ф = ф sin (31 + а ) + ф в1п (г +а,); г = ut.

• 1 m3 Э * ml 1

П качестве ремеимя уравнения (11) можно принять, при малых " ■■■мущеииях, полную подстановку Ван-Дер-Поля:

!п) - А(t) sin 3wt + В(t) oos3wt + net) nirMt + F(t)oos(i)t, (12)

:;i": A.Сt), B(t) - соответственно синусоидальная и косинусои-Ч11Ы1ЯЯ ('.ОСгэвлящио основной гармоники, медленно меняющиеся во

. в(0, ?(1) - соответственно синусоидальная и косинусои-,'!'!ПН1ая составляющие СГК третьего порядка, медленно меняющиеся во •Ч'омони. ■

. Подставив решение в уравнение (11) и введя обозначения

/ ^ Ф* и У — ф^ ; получим: ,

шопс

1

X = ■

1Т,£,М<ННИ

4Х? + ЗУ* + вХУ - 4Р(Х + У) 4(azt рг) - о.

(13)

' - 13 -

Это уравнение построено по методу гармонического бяллт-.ч п является кривей второго порядка: в нашем случае это гипербола.

На рис.4 гтредставлено семейство кривнх - гипербол, построенных в относительных величинах ,цля одной и той же нелинейной катуш ки индуктивности (А. - oonat) при различных значениях емкоЪти цени с (а - var). Поверхность каждой гиперболы (заштрихованная часть)

соответствует неустойчивому состоянию равновесия цепи по третьей

субгармонике, т.в. зоне возбуждения АПК на этой гармонике. Внешняя же часть гиперболы определяет границу устойчивого равновесия.

В этой же главе определены критические значения емкости,

обеспечивающие возбуждение субгармоники:

Эба

* ---Г * ■

кр <*?

т.е. емкостная проводимость в цепи должна быть больше индуктав-ной. . '

Приведены данные экспериментальных исследований динамических режимов при подмагничивании всех трех трансформаторов в одинаковой степени и получены кривые, характеризующие возбуждение СПС при изменении приложенного напряжения. .

При плавном-увеличении входного напряжения возникает неустойчивый автоколебательный режим, осциллограмма которого представлена на рис.5а. Дальнейшее увеличение напряжения на входе феррорезо-нансной цепи приводит к скачкообразному увеличению тока и установлению устойчивого режима генерирования СГК второго порядка. Увеличение напряжения приводит к возбуждению СГК третьего порядка (рис.56). , ' •

Время переходного процесса можно условно разделить на четыре периода (рис.5с):

1. Возникновение автомодуляционных колебаний;

2. Переход автомодуляционных колебаний в СГК 2-го порядка;

3. Время перехода СГК 2-го порядка в СГК 3-го порядка;

4. Установление СГК 3-го порядка.

Анализ полученных результатов позволяет сделать .следующие выводи: • '

а) изменение амплитуды приложенного напряжения увеличивает вероятность возбуждения СГК четного и нечетного порядков;

б) уменьшение активного сопротивления в пределах зоны существования СПС уменьшает время переходного процесса;

в) для данного нелинейного элемента 1(1) существуют некоторые значения емкости С, при которых вероятность возбуждения СГК 2-го и

3-го порядка увеличивается, а время переходного процесса уменьшается. Форма выходного напряжения приближается к синусоиде.

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА посвящена вопросам инженерного применения феррорезонансных делителей частоты (ФДЧ) для создания систем ТС по ЛЭП с целью контроля трансформаторных подстанций 35/10 кВ и 10/0,4 кВ, а также мелиоративных электрических сетей, контроля двигателей в скважинах вертикального дренажа.

Разработан двухчастотный многоконтурный ФДЧ, на основе которого решены вопросы ввода сигнала в высоковольтную сеть и согласования параметров преобразователя с сетью. .

Предложено три метода ввода сигнала в высоковольтную сеть:,

1) по каналам нулевой последовательности (КНП) с использованием трансформатора напряжения (ТН);

2) через нейтраль трансформатора;

3) по цепи "фаза-фаза" и со стороны низкого напряжения без

трансформатора. • ’ '

Каждый из этих методов может быть применен по результатам исследований конкретной сети и их анализа. Если на подстанции уже имеется ТН, который позволяет использовать дополнительный трансформатор, то желательно использовать КНП. . ~

Полевые испытания и эксперименты по передаче и приему сигналов по ЛЭП 35 кВ были проведены на участке Янги-Курган-НПТФ Навои-инского ГОС (рис.6) и по ЛЭП 10 кВ мелиоративных сетей Каганского района Бухарской области (рис.7).

Ввод сигнала передаваемой информации с корреспондентского, пункта (КП), т.е. от ФДЧ, осуществляется путем подключения блока выработки команд (БВК) через блок согласующих конденсаторов С величиной 76 мкФ к ТН типа ЗНОМ-ЗБ, включенного в нейтраль силового трансформатора на высокой стороне. Напряжение сигнала на выходе передающего устройства составляло и^у = по В. Сигнал передавался на диспетчерский пункт (ДЛ) подстанции Янги-Курган по ЛЭП сечением АС-95 длиной 15,3 км. Прием сигнала осуществлялся на вторичных об--цоткях, соединенных и разомкнутый треугольник трех ТН типа НОМ-35.

- 15 -

Напряжение полученного сигнала на ДП составляло и.=150тВ.

Эксперименты показали достаточно високую работоспособность, в том числе и при повышенной темпрятурв окружающей сре дм (до 70 С°).

В этой же главе приводится, инженерная методика расчета ФДЧ с улучшенными технико-экономическими показателями.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ даССЕРТАЩТОННОЙ РАБОТЫ ' 1.Впервые решена задача "мягкого" возбуждения автопараметри-

ческих субгармонических колебаний в одной и той же ферромагнитной

цепи на частотах ш и м .

2 3

2.Выполнен теоретический анализ новой схемы феррорезояаспой цепи последовательно-параллельного соединения, позволяющей получить деление частоты в ”п” раз в инверсном режиме с одновременным умножением числа фаз в ”п" раз.

3.Исследована и экспериментально проверена возжможность создания и использования ферромагнитных делителей частоты (ФДЧ) на базе предложенных нами цепей как генераторов сигналов нестандартной частоты для систем ТС по ЛЭП 6-10 кВ.

У. Показано,- что созданная нами система ТС для распределительных сетей напряжением 6-10 кВ, как йредетва информационного обеспечения диспетчерских пунктов районно-распределительных сетей, удовлетворяет техническим условиям их применения, как в сельских сетях, так и в сетяк мелиоративных комплексов.

. Основные положения диссертации опубликованы в следугярх • работах: .

1.Турднев М.Т., Худайкулов З.Р.,_Ибрагимов Н.Р..Шайматов Б.Х.

Квазиконоервативный режим автоколебаний в п-контурных ферромагнитных. преобразователях. //Тез. докл. Всесоюзная науч.- тех.конф.. Проблемы преобразовательной техники. Киев. Инс-т электродинамики АН УССР. 1991.-Ч.-2.-98-100. ' ' .

2.Турдыев М.Т., Камолов У.У., Шайматов Б.Х. Схемный анализ многоконтурннх феррорвзонаненнх цепей.//Сборник научных трудов. Актульные вопросы в области механики, совершенствование и развитие технологических систем. Ташкент. ТашПИ. 1991. с.56-64.

3.Шайматоь Б.Х. Оптимизация процесса преобразования параме--.ц электроэнергии в феррорезонансных цепях. //Илмий мацолалар

і уііянми. Узбекистан Республиками халк;-хужалиги тармоадарида

І н іуроларіш ва анергаяни тежаш муаммолари буйича илмий-амалий кон-І.^.вндияои. Бухоро.-1994. '

4.Турднев М.Т., Ибрагимов Н.Р., Шайматов В.X. Оптимизация |{«ррорезонансных преобразователей, используемых в средствах передачи информации. //Илмий-амалий анжуманнинг маъруза тезислари. Узбекистан Республикаси- шароитида бозор муносабатлари шакл-ланишининг минтикавий муаммолари. І- кием. Бухоро. -1994.

С.Турдыев М.Т., Бурханходжаев А.М., Ибрагимов Н.Р., Шайма-тов Б.Х. Феррорезонаненый преобразователь частоты. Положительное решение по заявке на изобретение. N 1НДР 9400649.]. от 26.07.94.

"Ь'айтувчан частота узгартиргичларга асос.лангаи автопарамьтрик частота б£лаклагичларни тададаот килиш ва амалга ошириш ”

Б.Х. Шойматовнинг диссертация иши авторефератининг аннотацияси.

Диссертация ишида к^жонтурли занжирлардан паст частотани х,о-сил адлишнинг сифатини тахднл кдлиб чикилди. Бунда аналитик усул-дан мукаммал ЯюИдаланилди. Частотани узгартиргичларда энергетик богланиш афзалликларини автопараметрик т^лцинларлинг барщюрлиги шаоидан тах,лил іуїлинган. Айншуза кетма-кет ва параллел (занжирий) богланган 3-контурли заняирда икки хил частотани "юмшо^", яъни КУшимча энергиясиз кузготиш буйича янги назарий тушунчалар баён килинган. УшСу занжирда субгармоник частота 16 ? Гц, 25 Гц ларни, х,осил килишдаги физикавий жараёялар аналитик ва графикаїшй усулда кУрсатштан.

-Ушбу частотани узгартиргич курилмаси юцори кучланишли узатиш алвктр лининлари орцали телесигналларни юбиршп учун сигнални кири-тиш турлчри баён мгилган ва бу курилмч йрднмидя юкори кучланишли подстанцинларни, сугоріи насос ичннщмщянт альктр юритгичларни іія'~орат іи.ілиш электрик охемаеи х,акида тушунча борилгаи.

ANNOTATION of the thesis of diasertat Lon

Ti.tMlAYMATOV on the theme "Investigation and unage of autoparametrio frequency div i'V't _ baaed on iv>versefrequenty trannroraera1'.

Analyses of receiving of a low frequecy from mull loontcmr oircults la made in this work, for all this onalitioal ncetlnd f» uaed efTetively. The advantages of energetic I'elationoblp of freqi; enoy in transformers» are analysed by feme of nutoparamel vio -n ven’ stability.

Especially a new theoretical conception of a "aoft" f^rn'in/-; of two different frequeno Lea (in oilier word Without additional energy) in series and parallel connected three mesll circuit,.'? is stated. ■

r Fhynioai proaeaseti of forming sutiharrponical frequency of 1<^IIr, 25 Hr la showed by anal itleal and graphical methods In thin cl mu It. '

Thin device of frequnny divisor ia aimed to transform leJe-nignal through the high power electrical lineo and methods of p'lfc-tind the aignals are /suggested. ■

Beaidea the conception of eleotrical ncheroe of Purrp'atat ionrt, 3ubstation.a of high power with the help of this device in given in thin work. ■

ІІО

і'.

і ■ -"TV-aU-)-------------------V_>,U../—-J

Xl Brvjr-чЦ ^rvf\-4c rC ..................-1

” ’ !ki________J

tv

Ik________і

0

Cc

tic 1

C/J

Ox

—y-

UdbJX

0C

Uo

1

#u

Рис.і

Сз

-нь

—а—

■►Uj ні)

Ca

11,

c0

HI-

Ul

-t—CD—

_Г'ГТОі5_ ~~Ui ■

P UttUX, fjn h

U

----|U-----

Ri

ZH

LZTUi, L(Ol

,_ц.

-0

Vo

"~0

Рис. 2

/j/|y1vvW^lvvV\/i/V^

лЛWXW&^O

Uo6

1/ШДА/УіЛ^ауу\ЛМ\А^/1'

5)

^V{^^VVV^tWH-VWVAn,AA/VVWi.^44a444aAV(vVv11

^\f[/\/s^\j\j\/\J^f\J\f^

^HDM ЗІ 1

Лі

та

и к-.

Клнимех

ШУРКУ/ib

*10тф АС-95 Е-1экм

РцС.6

35 кЬ ■ ЮкЬ

\Ш

дп

V ьт РЗиА | крУ

НПТФ 1-ь4—

On

thJ

ES І

всс

ЕФ-

От СРЄДСТ6 гІ- п^ ЗАШИТОЇ

ЕН® рйс.7

Нанести і вечлі, llS. i'.i04r, форт, ij.m і/ „, г

і— ts й .«, і:

і---. ьм, 5J.