автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.05, диссертация на тему:Исследование и разработка информационно-управляющих средств мехатронной системы с индукторным двигателем

На правах рукописи

САЛОВ Семен Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИХ СРЕДСТВ МЕХАТРОННОЙ СИСТЕМЫ С ИНДУКТОРНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Специальность 05.02.05 -роботы, мехатроника и робототехнические системы

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир 2009

003472811

Работа выполнена во Владимирском государственном университете им. А.Г. и Н.Г. Столетовых

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор Малафеев С.И. Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Кобзев А.А. Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых

кандидат технических наук, Петров А.Ю.

ООО «Полиавтоматика», г. Владимир Ведущая организация: ОАО «Научно-исследовательский, про-

ектно-конструкторский и технологический институт электромашиностроения» (НИПТИЭМ), г. Владимир

Защита состоится 30 июня 2009 г. в 13.00 на заседании диссертационного совета Д212.025.05 во Владимирском государственном университете им. А.Г. и Н.Г. Столетовых по адресу: 600000, Владимир, ул. Горького, 87, ауд. 211-1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Владимирского государственного университета им. А.Г. и Н.Г. Столетовых. Автореферат размещен на сайте университета www.vlsu.ru

Автореферат разослан 29 мая 2009г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просьба направлять ученому секретарю диссертационного совета по адресу: 600000, г.Владимир, ул.Горького, 87 тел. 8 (4922) 479-928 e-mail: sim_vl@nm.ru

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент

Е.А. Новикова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современное развитие автоматических систем различного назначения, робототехнических комплексов и гибких автоматизированных производств осуществляется при использовании как новых алгоритмов управления, так и совершенствовании их элементов и технических средств всех иерархических уровней.

Особое место в автоматических системах принадлежит исполнительным устройствам, которые воздействуют на технологический процесс в соответствии с командной информацией и определяют качество процесса регулирования. В настоящее время развитие технических средств автоматики характеризуется функциональным и конструктивным объединением электромеханических, силовых и информационно-управляющих компонентов с высоким уровнем организации процессов управления, т.е. формированием мехатронных исполнительных устройств.

Глобальные тенденции роста цен на невозобновляемые ресурсы, предназначенные для производства электротехнических устройств - медь, алюминий, сталь, определяют перспективы использования в мехатронных системах простых и дешевых электромеханических преобразователей, в том числе индукторных двигателей (ИД).

Индукторный двигатель является перспективным из-за простоты изготовления и утилизации, надежности и высокого к.п.д. Широкие возможности управления процессом электромеханического преобразования энергии обеспечивает использование в составе мехатронной системы быстродействующих микропроцессорных вычислительных средств и современной силовой полупроводниковой техники.

Физический процесс электромеханического преобразования энергии в ИД характеризуется сложной взаимосвязью переменных, определяющих взаимодействие всех компонентов мехатронной системы, и зависит от алгоритмов управления. При этом известные методики синтеза автоматических регулирующих устройств для систем с традиционными типами двигателей - постоянного и переменного тока, не могут быть непосредственно использованы при проектировании мехатронных исполнительных устройств с ИД.

Указанные обстоятельства препятствуют широкому внедрению систем с ИД и определяют актуальность исследований.

Работа посвящена улучшению характеристик мехатронных систем с индукторными двигателями путем управления процессом электромеханического преобразования энергии с помощью новых алгоритмов, программ и аппаратных средств.

Цель работы - совершенствование и повышение технического уровня мехатронных систем с индукторными двигателями путем разработки и реализации специальных алгоритмов и технических средств управления.

Для достижения поставленной цели сформулирована научная задача: выполнить экспериментальные исследования и математическое моделирование мехатронной системы с индукторным двигателем и на основе полученных мо-

делей разработать и реализовать аппаратные и программные средства управления, обеспечивающие повышение эффективности мехатронных систем в условиях промышленной автоматизации.

Задача включает:

1. Составление и исследование математической модели мехатронной системы с индукторным двигателем, ориентированной на анализ и синтез процессов управления.

2. Экспериментальные и теоретические исследования характеристик мехатронной системы с ИД.

3. Разработку, анализ и компьютерное моделирование компонентов мехатронной системы с ИД.

4. Разработку и исследование алгоритмов, программ и микроконтроллерных устройств управления.

5. Разработку и реализацию методики структурного и параметрического синтеза регулирующих устройств для мехатронной системы с ИД.

6. Экспериментальные исследования, испытания и реализацию мехатронных систем с ИД.

Методы исследований. Основные результаты работы получены с использованием методов теории автоматического управления, теоретических основ электротехники, электромеханики, теории алгоритмов. При исследовании процессов и характеристик мехатронных систем использовалось компьютерное моделирование и экспериментальные исследования в условиях испытательного центра ОАО «НИПТИЭМ», г. Владимир.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие новые результаты:

1. Составлена и исследована модель мехатронной системы с ИД, учитывающая особенности электромеханического преобразования энергии в электрической машине и ориентированная на анализ и синтез управляющих устройств и программ.

2. Проведены теоретические и экспериментальные исследования и сравнительный анализ процессов в мехатронной системе при различных способах управления коммутацией и током ИМ. Исследованы регулировочные, механические и энергетические характеристики ИМ в составе мехатронной системы при регулировании тока и непрерывного управления скоростью.

3. Предложена методика параметрического синтеза регулирующих устройств для мехатронной системы с ИД, основанная на использовании приближенных линеаризованных моделей и компьютерном моделировании.

4. Разработаны, реализованы и исследованы специальные нелинейные регулирующие устройства для мехатронных систем с ИД, обеспечивающие снижение пульсаций момента, снижение потерь в обмотках и повышение показателей качества регулирования.

5. Разработаны и реализованы программные и аппаратные средства для мехатронных систем с двухфазными и трехфазными индукторными двигателями.

Практическая ценность.

1. Составленные модели компонентов мехатронной системы с ИД позво-

ляют выполнять проектирование и расчет исполнительных устройств, определять статические и динамические характеристики.

2. Использование разработанных моделей и методики параметрического синтеза регулирующих устройств мехатронной системы с ИД позволяет выбирать структуры и рассчитывать параметры микроконтроллерных управляющих устройств по заданным показателям качества регулирования.

3. Разработанные технические средства управления ИД для мехатронных систем общепромышленного применения (датчик положения ротора, микроконтроллерная система управления, силовые преобразователи) и реализованные на их основе реверсивные приводы с трехфазными ИД (мощностью 1,5кВт и 30кВт) и нереверсивные приводы с двухфазными ИД (мощностью 3кВт и 15кВт) составляют схемотехническую и программную основу для широкого применения указанных средств в промышленности.

Реализация и внедрение результатов работы. Полученные в диссертационной работе теоретические и практические результаты использовались при разработке и реализации в ОАО «НИПТИЭМ» мехатронной системы с нереверсивным ИД (AyAV: 4/2, Р=1кВт, я=15000об/мин) для привода дробильных установок. Разработанная система управления трехфазным реверсивным двигателем используется в ОАО «Владимирский завод «Электроприбор» в составе автоматизированной линии меднения отверстий печатных плат. Мехатронные системы с трехфазным ИД мощностью 30 кВт и двухфазным ИД мощностью 1,5 кВт использованы в проекте автоматизированной линии производства пластмассовых изделий методом экструзии в ООО «Владимирский завод полимерного машиностроения «Полимер-Техника».

На защиту выносятся:

1. Модель мехатронной системы с ИД, ориентированная на анализ и синтез структур и программ.

2. Методика параметрического синтеза регулирующих устройств для мехатронных систем с ИД.

3. Структуры, алгоритмы и программы управления для мехатронных систем с ИД.

4. Схемотехнические решения информационных, силовых и управляющих компонентов мехатронных систем с ИД.

5. Результаты научно-исследовательских испытаний опытного образца мехатронной системы с ИД.

Апробация работы. Основные результаты исследований и разработок докладывались на Балтийской Международной конференции по автоматическому управлению (г. Санкт-Петербург, 2006 г.), научно-практическом семинаре по вентильно-индукторному электроприводу (г. Москва, 2007 г.), XV международной конференции по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (г. Алушта, 2007 г.), VI, VII и VIII всероссийских научно-технических конференциях (г. Чебоксары, 2006г., 2007г., 2009г.), XXXIV и XXXV Международных молодежных научных конференциях «Гага-ринские чтения» (г. Москва, 2008г., 2009г.).

Публикации. По материалам, изложенным в диссертации, опубликовано 9 научных работ, в том числе патент РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Общий объем диссертации 230 страниц. Работа содержит 163 страниц машинописного текста, 112 рисунков, 10 таблиц, библиографический список из 135 наименований, и приложений на 48 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность научных исследований, формулируется научная проблема и задачи диссертационной работы.

Первая глава посвящена анализу современного состояния в области исследования, проектирования и применения мехатронных систем с индукторными двигателями.

Различными аспектами проектирования и применения индукторных двигателей занимается ряд отечественных научных и производственных организаций, среди которых необходимо отметить Московский энергетический институт (МЭИ (ТУ)), ЮРГТУ (НПИ) (г. Новочеркасск), ОАО «НИПТИЭМ» (г. Владимир), ООО «КАСКОД-ЭЛЕКТРО» (г. Санкт-Петербург), ООО «НПФ ВЕКТОР» (г. Москва), ФГУП ПКП «Ирис» (г. Новочеркасск). Разработкой этих двигателей занимаются также и зарубежные компании (Emerson-SR Drives, General Electric, SRD Ltd, и др.).

В работах Бута Д.А., Ивоботенко Б.А., Ильинского И.Ф., Бычкова М.Г., Голландцева Ю.А., Козаченко В.Ф., Красовского А.Б., Кузнецова В.А., Кузьми-чева В.А., Петрушина А.Д., Шабаева В.А. и других ученых отражены результаты научных исследований в области проектирования и эксплуатации индукторных двигателей.

Достижение высоких показателей мехатронных систем с ИД может осуществляться за счет оптимизации геометрии статора и ротора ИД путем моделирования электромагнитных полей. Это приводит к многообразию конструктивных исполнений электрических машин. Другой способ совершенствования мехатронных систем с ИД заключается в разработке эффективных алгоритмов управления процессом электромеханического преобразования, позволяющих максимально эффективно использовать все параметры, влияющие на процесс преобразования энергии в индукторной машине (ИМ).

Снижение цен на силовые полупроводниковые ключи и улучшение их характеристик, а также увеличение производительности недорогих специализированных микроконтроллеров стимулировало разработку преобразовательных устройств управления для мехатронных систем с индукторными двигателями и способствовало развитию теории и практики оптимизации их характеристик с помощью применения эффективных алгоритмов управления.

Представлена обобщенная структурная схема мехатронной системы с индукторным двигателем, рассмотрено назначение и структура компонентов (микроконтроллерной системы управления, электронного коммутатора, индук-

торной машины, датчика положения ротора) и приведен обзор типовых технических средств, реализующих эти компоненты.

По результатам обзора технических решений показано, что преобладающим направлением у разработчиков систем управления ИД является использование дорогостоящих быстродействующих систем с высокой точностью вычислений, не ориентированных на массовое применение. Также показано, что существуют следующие варианты построения систем управления ИД: на основе полной аппаратной реализации управления микроконтроллерной системой (встраиваемые системы); на основе реализации управления программным способом при помощи ЭВМ.

Проведенный сравнительный анализ ИД с другими типами электрических двигателей показал наличие у ИД преимуществ благодаря его конструкции и использованию микроконтроллерной системы управления в качестве неотъемлемого компонента.

В ходе рассмотрения особенностей анализа и синтеза мехатронных систем с индукторными двигателями и средств их моделирования установлены следующие обстоятельства:

1. Существующие способы расчета ИД, базирующиеся на применении методов моделирования электромагнитных полей, позволяют проводить расчет конструкции и намоточных данных для двигателей широкого диапазона мощностей и для различных конфигураций магнитной системы.

2. Отсутствие универсальных алгоритмов и методик их синтеза, отсутствие промышленных средств управления сдерживает распространение ИД.

Проведен анализ особенностей различных структурных схем регулирования для мехатронных систем с ИД.

Определены основные направления для исследований. Практическая потребность дальнейшего совершенствования и расширения области использования мехатронных систем с ИД в различных технических приложениях, с одной стороны, и ограниченные возможности существующих методов анализа и синтеза информационно-управляющих систем, с другой стороны, определяют актуальность теоретических и экспериментальных исследований мехатронных систем с ИД.

Вторая глава посвящена составлению математической модели компонентов мехатронной системы с ИД, ориентированной на синтез алгоритмов управления и исследование основных характеристик.

В главе рассмотрен принцип работы ИД, представлены варианты алгоритмов переключения фаз. Составлена математическая модель электрической системы индукторной машины, основанная на эквивалентной электрической схеме фазы. Описана динамическая модель ИМ и составлена двухмассовая модель механической подсистемы. Составлена математическая модель электрической цепи и алгоритм управления переключением напряжения в фазах ИМ, работающей в режиме генератора. Подробно рассмотрены структурные схемы возможных вариантов построения источников электрической энергии для коммутатора ИД, а также рассмотрены особенности различных топологий самих силовых коммутаторов. Представлены уравнения баланса энергии в ИД, а также

рассмотрена энергетическая диаграмма процесса перемещения рабочей точки на одном шаге. Составлена компьютерная модель мехатронной системы с ИД, приведены результаты ее теоретических исследований. Адекватность составленной модели подтверждена сравнением результатов расчетов с результатами экспериментальных исследований. Рассмотрены особенности физических процессов, протекающих в фазе на одном шаге. Рассмотрены особенности электромагнитной цепи фазы ИД, связанные с нелинейностью процесса намагничивания.

Модель мехатронной системы с ИД включает в себя математическое описание следующих взаимодействующих компонентов: индукторной машины, источника электрической энергии, коммутатора напряжения и механической нагрузки. Для описания электрической системы индукторной машины использована эквивалентная электрическая схема фазы, представленная на рис. 1.

Особенность конструкции ИМ, заключающаяся в сосредоточенном расположении обмоток фаз, отражается на приведенной схеме в виде нелинейной зависимости индуктивности фазы от углового положения ротора и фазного тока.

¿Ф=/0',В)

и

Рис. 1. Схема замещения электрической цепи фазы ИМ

Рис. 2. Зависимость потокосцепления от тока и положения ротора

На основании электрической схемы цепи фазное напряжение и электромагнитный момент определяются следующими выражениями:

д'ф Л 50ф 96ф

Количество уравнений для напряжения цепи и электромагнитного момента определяется числом фаз индукторной машины т. По уравнениям математической модели составлена структурная схема индукторной машины (рис. 3) с упрощенным представлением механической части, в которой нелинейное изменение индуктивности фазы отражено с помощью таблично-заданного семейства линий намагничивания уф = /(;Ф,0Ф), характер которого представлен на рис. 2. Для получения семейства линий намагничивания трехфазной ИМ применен экспериментальный метод, основанный на измерении электрических парамет-

ров цепи с фазой ИМ при питании переменным током и обеспечении неподвижности ротора в заданных угловых положениях и последующей компьютерной обработке результатов.

Структурная схема одной фазы ИМ на рис. 3 обведена пунктиром. Полная структура ИМ содержит такое количество моделей фаз, которое определяется числом фаз т. При этом электромагнитные моменты Мфр Л/ф(/+ ц, Л/ф(7+2), создаваемые фазами, суммируются. Входное напряжение фазы иф носит импульсный характер. Для формирования этих импульсов предназначен коммутатор напряжения, подключающий фазу к источнику напряжения по сигналам, поступающих от микроконтроллерной системы управления в соответствии с заданной переключающей функцией. При рассмотрении особенностей различных вариантов схем силовых коммутаторов установлено, что по возможностям управления процессами коммутации преимуществом обладает полумостовая двухчоп-перная схема, не содержащая силовых пассивных элементов и резонансных цепей. Для данной схемы была составлена структура, позволяющая моделировать процессы коммутации с учетом статических и динамических характеристик полупроводниковых элементов и с учетом потерь. Также составлены: структуры для моделирования процессов во вторичных источниках питания с различными типами источников электрической энергии; структура для моделирования двухмассовой механической подсистемы с учетом жесткостей и люфтов.

Математическая модель мехатронной системы с ИД обладает следующими особенностями, установленными в ходе теоретических и экспериментальных исследований: явнополюсная конструкция машины обуславливает дискретный характер вращения ротора; изменение индуктивности фазы в функции углового положения ротора является нелинейным; зависимость электромагнитного момента от фазного тока на шаге является квадратичной.

Для оценки коэффициента электромеханического преобразования энергии Лэмп в индукторной машине использовалась энергетическая диаграмма, отражающая траекторию перемещения рабочей точки на семействе линий намагничивания (рис. 4, а).

о а) <вш.Г б)

Рис. 4. К расчету Лэмп: а - энергетическая диаграмма ИМ; б - зависимость Л"эмп от углов коммутации

Для вычисления данного коэффициента по диаграмме на каждом шаге при любых алгоритмах управления ключами силового коммутатора напряжения разработана программа, использующая язык математического пакета Ма1:1аЬ.

Для удовлетворения требований по энергетическим показателям и точности регулирования простейшая система управления ИД должна обладать возможностью коммутации напряжения питания с фиксированными углами включения и выключения и способностью регулирования фазного тока для обеспечения возможности регулирования частоты вращения. Для регулирования частоты вращения возможно использование следующих способов: изменение напряжения в звене постоянного тока; изменение максимальной амплитуды при релейном ограничителе тока; изменение скважности при широтно-импульсном регулировании тока. Выбор способа регулирования определяется структурой вторичного источника питания и программно-аппаратными возможностями системы управления мехатронной системы с ИД. С целью расширения рабочей области на механических характеристиках в систему управления ИД вводятся алгоритмы управления углами коммутации, позволяющие повысить крутящий момент на низких и высоких скоростях.

На основе результатов анализа структурных схем систем регулирования ИД и составленном математическом описании компонентов была разработана компьютерная модель системы регулирования с трехфазным ИД, позволяющая производить расчет динамических характеристик, синтезировать контур регулирования скорости. Метод математического моделирования был выбран в силу сложности описания мехатронной.

При помощи компьютерной модели были исследованы следующие основные и дополнительные электромеханические характеристики ИД:

о=Дм)1мс,евкл, евыкл=сопз1; о=девкл, евыкл)|к, мс= сопбк

В третьей главе рассмотрены особенности электромеханического преобразования энергии в ИД. При этом исследованы процессы управления при перемещении ротора в пределах одного шага и непрерывном движении ротора с постоянной скоростью. При анализе особенностей преобразования энергии в

течение одного шага рассматривалось влияние углов коммутации напряжения в обмотках ИД на его энергетические и динамические характеристики. При исследовании особенностей преобразования энергии на периоде непрерывного движения ротора рассматривались различные варианты систем регулирования скорости. Основным методом исследования в данной главе является математическое моделирование мехатронной системы с ИД. При анализе процесса преобразования энергии на шаге рассмотрено изменение составляющих магнитодвижущей силы (рис. 5).

Рис. 5. Графики изменения составляющих магнитодвижущей силы в ИД

В соответствии с зависимостью (рис. 5) сформулированы следующие требования к характеру изменения углов коммутации. 1) Изменение угла включения фазы необходимо для максимального использования участка наибольших значений радиальной составляющей за счет создания в фазе индукторного двигателя упреждающего тока. Однако при таком алгоритме коммутации раннее включение фазы не должно препятствовать процессу пуска машины, так как возможно вращение ротора в противоположном направлении. 2) Изменение угла выключения фазы необходимо для снижения тормозящего электромагнитного момента, возникающего при условии, когда по достижении статором и ротором согласованного положения в фазе машины ток не спадет до нулевого значения. Варьирование угла выключения фазы не должно препятствовать получению максимального электромагнитного момента на низких частотах вращения. При помощи пакета компьютерного моделирования МаиаЬ/БтиНпк с использованием элементов библиотеки 5!тРошег5уз1ет были получены графики процессов в ИД при различных углах коммутации; установлено значение 6выкл=45град, при которой величина электромагнитного момента при достижении согласованного положения спадает до нуля (рис. 6). Исследована зависимость механических характеристик ИД от углов коммутации при одноимпульс-ном управлении. При этом рассматривались: ]) влияние угла выключения при 9выкл=45град; 2) влияния угла выключения при упреждающем включении; 3) влияния угла выключения при запаздывающем включении. Проведена оценка эффективности при помощи предложенного коэффициента угловой скорости /Сус=П/;', на основании полученных данных построено семейство характеристик ^ус =/(0вкл'9выкл)1 мс""сопм и подтверждено полученное ранее значение угла выключения, равное 75град, соответствующее наибольшему значению электромагнитного момента на высоких скоростях.

Рис. 6. Процессы в ИД при Рис. 7. Зависимость мощности ИД

упреждающем отключении от углов коммутации

Проведенная оценка изменения формы механических характеристик при линейном изменении угла включения и 8выкл=сопэ1 показала линейное увеличение крутящего момента в области высоких скоростей при работе с упреждающим включением фазы. При работе с запаздывающим включением повышения механической мощности не происходит.

При необходимости кратковременного получения дополнительной механической мощности при неизменном напряжении питания и меньшем к.п.д. возможно путем выбора соответствующих углов коммутации с помощью диаграммы, представленной на рис. 7.

Для определения углов коммутации напряжения трехфазного ИД, оптимальных для достижения наибольшего к.п.д., предложено использование поля значений коэффициента угловой скорости, рассчитанного при постоянном моменте нагрузки и различных значениях углов включения и выключения фазы для одноимпульсного управления, представленного на рис. 8, а. Для определения углов коммутации, позволяющих получить минимальное значение коэффициента пульсаций электромагнитного момента ИД, предложено использование диаграммы, представленной на рис. 8, б, рассчитанной также при постоянном моменте нагрузки и различных значениях 8вкл и ^выкл ПРИ одноимпульсном управлении коммутацией фаз.

По представленным на рис. 8 диаграммам определяется диапазон оптимальных углов коммутации по критерию достижения максимального к.п.д. и минимального коэффициента пульсаций момента, середине которого соответствуют: 9Вкл=45 град и 8Выкл=75 град. Данные углы коммутации являются оптимальным при любых изменениях момента нагрузки.

Рис. 8. Диаграммы зависимости характеристик ИД от углов коммутации: а - коэффициента Кус; б - коэффициента пульсаций момента

В связи с тем, что за один шаг работы фазы рабочая точка на годографе (рис.4, а) перемещается по различным траекториям, эффективность электромеханического преобразования при различных углах включения и выключения также будет изменяться. Для оценки изменения коэффициента Лэмп произведен расчет механической энергии и энергии электромагнитного поля при различных углах коммутации и фиксированном моменте нагрузки (рис. 4, б). Характер изменения значения Лэмп позволяет судить о степени насыщения магнитной системы ИМ. В ненасыщенной машине Лэмп не может превышать 0,5. При насыщении значение коэффициента возрастает. При неизменном напряжении питания за счет изменения углов коммутации возможно повышение Л"эмп, которое принимает максимальное значение при наибольшей величине угла опережения включения 0уо=9,,Лсс;а1л-9выкл ПРИ любых изменениях момента нагрузки.

Регулирование частоты вращения индукторного двигателя возможно путем изменения напряжения питания и фазных токов. В главе рассмотрены три варианта функциональных схем систем регулирования скорости, отличающиеся технической и программной реализацией: с релейным регулятором тока (рис. 9, а), широтно-импульсным регулятором напряжения или тока (рис. 9, б).

Регулировочными характеристиками для разработанных структур являются зависимость скорости от величины токовой отсечки /0гр и зависимость скорости от коэффициента заполнения ШИМ /СРу/м ПРИ фиксированном моменте нагрузки. На механической характеристике уменьшение напряжения в звене постоянного тока, равно как и уменьшение /0гр и Лру/м. отражается опускающейся линией зависимости частоты вращения от момента нагрузки. Исследование структур регулирования скорости ИД проводилось при различных настройках автоматических регуляторов; проведено сравнение показателей качества: при одинаковых настройках ПИ-регулятора скорости по времени переходного процесса и величине перерегулирования преимуществом обладает структура с ШИМ-регулированием напряжения питания.

а

Регулятор углов

Измеритель частоты вращения

сг

Генератор имлугъсое

ш А,- Жни

т ( \

Датчик положения

а)

шим-

гемератор

Регулятор

углов коммутации

1 Генератор

импульсов

3

_3?иРЕГ

ТГ

5

и- 1\ : т ( \

ИД

Измеритель частоты вращения

Датчик положения

б)

Рис. 9. Схемы систем регулирования скорости: а - с релейным регулятором тока; б - с ШИМ-регулятором напряжения иРЕГ или тока /РЕг

Проведено исследование зависимости между электромагнитным моментом ИД и током в установившемся режиме при постоянной нагрузке для трех структур: с изменением напряжения питания, с изменением тока ШИМ-сигнапом, с изменением тока релейным регулятором. Показано, что при регулировании напряжения питания зависимость между током / и моментом Л/эм является линейной; зависимость МэиИ от напряжения питания представлена на рис. 10. Для структуры с ШИМ-регулированием и релейным регулированием тока эта зависимость носит гиперболический характер.

2,5 -------------------------------------------------

Мс-ЮОНм | Мс=50Нм ; Мс=25Нм \ Мс=ЮНм \

О '-----------Т--,--,-----------------------,

О 20 40 60 80 100 Напряжение питания, В (*5) Рис. 10. Зависимость отношения Мэм/'от напряжения питания

Предложена методика параметрического синтеза регулирующих устройств, основанная на линеаризации модели мехатронной системы с ИД. На основе предложенной линейной модели получены приближенные передаточные функции для структур регулирования момента и скорости, позволяющие применить аппарат теории линейных систем для выбора типа регулирующего устройства, получена зависимость между коэффициентами регулятора:

н ,.л. M(s) , 1 + 7^ Ci(s)__1 TKs + l 2 JHœ

HT HT Vf?

ЛРСЛДС лрслдс

где Кцс - коэффициент передачи датчика скорости; Крс - коэффициент передачи регулятора скорости; ТРС - постоянная времени регулятора скорости; H0c(s) - передаточная функция регулятора тока; J- приведенный момент инерции; Ç -коэффициент демпфирования.

Предложена структура с релейным регулятором фазных токов с обратной связью по мощности потерь, характеризующаяся наименьшими электрическими потерями в фазах ИМ в переходных процессах, а также структура с нелинейной обратной связью вида (k]i+k2M-3M), обеспечивающая снижение пульсаций суммарного электромагнитного момента ИД.

Реверсивный индукторный двигатель предоставляет возможность для торможения за счет изменения алгоритма управления процессом коммутации фаз. Для создания тормозящего момента исследованы следующие способы: с помощью алгоритма изменить порядок коммутации обмоток (выполнить реверсирование), либо постепенно переводить угол включения к области начала снижения индуктивности фазы (переход в генераторный режим). Для электрического торможения, осуществляемого любым из предложенных способов, характерным является выброс электрической энергии, сопровождаемый ростом напряжения в звене постоянного тока. В приводах малой мощности для сброса напряжения целесообразным является использование резисторов. Для торможения без балластного резистора предложена структурная схема с обратной связью по напряжению и току, работа которой сопровождается определенным повышением напряжения в звене постоянного тока, не превышающим допустимых значений для параметров полупроводников коммутатора.

Проведено компьютерное моделирование предложенной структуры ограничения напряжения и подтверждена эффективность ее использования в приводах большой мощности.

Четвертая глава посвящена разработке мехатронных систем с ИД, предназначенных для использования в различных областях промышленности. Разработаны следующие устройства: мехатронная система с реверсивным ИД для привода тянущего устройства, мехатронная система с реверсивным ИД для привода червячного экструдера, мехатронные системы с нереверсивными ИД для привода насосов, вентиляторов и других механизмов.

Для тянущего устройства разработана и реализована система управления с ШИМ-регулированием фазных токов, ориентированная на применение трехфазного ИД мощностью до 3кВт с напряжением питания -220В. Цифровая система управления для данного устройства реализована на быстродействующем

микроконтроллере типа PIC18F4431 (Microchip), который выполняет следующие функции: определение положения ротора, формирование импульсов управления силовыми ключами коммутатора, регулирование частоты вращения, токовая защита двигателя, отображение текущих параметров. Для системы управления разработан алгоритм регулирования углов коммутации, ориентированный на использование датчика положения ротора простейшего типа с разрешающей способностью ЗОград. Для изменения углов коммутации в зависимости от частоты вращения используется характеристика, полученная путем компьютерного моделирования.

Транзисторный коммутатор выполнен на дискретных элементах по полумостовой схеме с индивидуальным управлением каждым ключом, позволивший реализовать алгоритм «мягкой» коммутации напряжения в обмотках.

Разработанная мехатронная система с ИД для привода червячного экстру-дера ориентирована на использование трехфазного реверсивного двигателя мощностью до 30кВт с напряжением питания ~380В. Функциональная схема разработанной системы представлена на рис. 11.

Цифровая система управления содержит обратную связь по скорости и ПИ-регулятор, воздействующий на фазные токи двигателя путем изменения коэффициента заполнения ШИМ. Силовая часть системы построена на основе серийно выпускаемых полупроводниковых модулей типа «транзистор IGBT-диод» (150А, 1200В). Для управления транзисторами также применены серийные двухканальные драйверы с током управления до 5А, содержащие встроенные средства защиты ключа по цепи управления и силовой цепи, а также имеющие информационные выходы.

для червячного экструдера

Ф - фильтр; У1 - усилитель; ГР - гальваническая развязка; Т - термостат; АЦП1-АЦПЗ - аналого-цифровые преобразователи; К «А», К «В», К «С» - компараторы; /'огр - задатчик максимального тока; PC - ПИ-регулятор скорости; ШГ - широтно-импульсный генератор; БВУ - блок вычисления углов включения и выключения; БОИ - блок обработки информации; БВП - блок вычисления положения; ГИ - генератор импульсов; УЗ - устройство задания скорости; И - индикатор; В/Н - переключатель направления вращения; ИС - микроконтроллерный измеритель скорости; В/Ф - выпрямитель и фильтр источника питания; ДР1-ДРЗ - драйверы; ТК - транзисторный коммутатор; ДТ1 - датчик тока; ИД - индукторный двигатель; Д «А», Д «В», Д «С» - датчики положения; УС1-УСЗ - устройства согласования.

Разработанные мехатронные системы мощностью до 3кВт и 15кВт при напряжении питания ~220В ориентированы на применение двухфазных нереверсивных ИД. Возможности цифровой системы управления: регулирование углов коммутации напряжения, регулирование частоты вращения, стабилизация частоты вращения с помощью ПИ-регулятора скорости. Силовая часть систем состоит из мостовых выпрямителей, емкостных фильтров и серийных гибридных модулей, содержащих следующие узлы: входную логику; силовой коммутатор на IGBT-ключах по схеме несимметричного мостового преобразователя; драйверы затворов транзисторов; источник вторичного питания; схему контроля токов двигателя; схему контроля температуры модуля; регулируемую цепь сброса сигнала ошибки. Применение данных модулей позволило создать компактный преобразователь для ИД с полным набором функций управления.

Заключение

Теоретические и экспериментальные исследования, выполненные в диссертационной работе, позволили получить следующие результаты.

1. Разработанные мехатронные системы с двухфазными и трехфазными индукторными двигателями различных конструкций при использовании предложенных и реализованных информационно-управляющих средств имеют повышенные динамические и энергетические характеристики, что дает основание считать их перспективными для применения в различных областях промышленности.

2. Составлены и проанализированы модели мехатронных систем с индукторными двигателями различных конструкций, ориентированные на анализ процессов управления и синтез регулирующих устройств. Математическое описание получено на основе классических уравнений электромеханики, компьютерное моделирование выполнено с использованием Simulink и Sim-Power-System, для синтеза регулирующих устройств использованы линеаризованные модели.

3. На основе теоретических и экспериментальных исследований мехатронных систем показано, что индукторная машина как объект управления представляет нелинейную дискретную систему с возможностью регулирования пу-

тем изменения амплитуды питающего напряжения, углов включения и выключения, а также регулирования тока в обмотках.

4. Теоретически и экспериментально исследованы процессы управления движением ротора в пределах одного шага и при непрерывном движении ротора. Исследовано влияние углов коммутации на механические характеристики ИД. Для оценки энергетической эффективности управления двигателем предложен простой критерий - коэффициент угловой скорости, Аус=£2//, позволяющий определить оптимальные углы коммутации.

5. С использованием предложенной методики линеаризации нелинейной модели аналитически исследованы динамические характеристики мехатронной системы. Разработана методика параметрического синтеза регулятора скорости.

6. Теоретически и экспериментально исследованы процессы торможения и реверсирования индукторного двигателя. Разработана структурная схема регулирования интенсивности торможения и ограничения напряжения и фазных токов при реверсировании.

7. Разработаны структурные схемы, алгоритмы и программы для микроконтроллерных информационно-управляющих устройств: структурная схема с релейным и широтно-импульсным регуляторами тока, структурная схема с ШИМ-регулированием напряжения; алгоритмы и программы для регулятора углов коммутации, для цифрового регулятора скорости, для вычисления скорости и положения ротора ИД.

8. Предложена новая конструкция датчика положения ротора для индукторных двигателей, защищенная патентом Российской Федерации.

9. Разработаны мехатронные системы с ИД различной мощности для промышленного применения: мехатронная система с реверсивным трехфазным ИД для привода тянущего устройства, мехатронная система с реверсивным трехфазным ИД для привода червячного экструдера, мехатронная система с нереверсивным двухфазным ИД для привода насосов, вентиляторов и других механизмов.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Малафеев С.И., Сапов С.А. Автоматизированная система управления технологическим оборудованием меднения отверстий печатных плат // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. - 2008. № 6- С. 6 - 8.

2. Salov S.A., Malafeev S.I., Soldatov Е.А. The automobile starter-generator based on the switched reluctance machine // Preprints 11th International Student Olympiad on Automatic Control. - Saint-Petersburg, 2006. - C. 20 - 24.

3. Малафеев С.И., Салов C.A. Исследование и моделирование вентильно-индукторной машины в режиме двигателя и генератора // Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике: Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции. ДНДС. Чебоксары, 2006. - С. 76 - 77.

4. Малафеев С.И., Сапов С.А. Исследование и моделирование реверсирования трехфазного вентильно-индукторного двигателя // Материалы VII Всероссийской научно-технической конференции. ДНДС. Чебоксары, 2007. - С. 320 - 322.

5. Малафеев С.И., Салов С.А. Датчик положения для индукторного двигателя // Материалы VIII Всероссийской научно-технической конференции. ДНДС. Чебоксары, 2009. - С. 362 - 364.

6. Салов С.А. Регулирование частоты вращения вентильно-индукторных двигателей // XXXIV «Гагаринские чтения». Научные труды международной молодежной научной конференции. Т.8, ч.2. - М.: МАТИ, 2008 - С. 48 - 49.

7. Салов С.А. Разработка и исследование мехатронной системы с двухфазным индукторным двигателем // XXXV «Гагаринские чтения». Научные труды международной молодежной научной конференции. Т.8. - М.: МАТИ, 2009. -С. 48 - 49.

8. Малафеев С.И., Салов С.А. Компьютерное моделирование мехатронной системы с вентильно-индукторным двигателем // Материалы XV Международной конференции по механике и современным прикладным программным системам. - М.: Вузовская книга, 2007. - С. 357 - 358.

9. Патент РФ по заявке №2008125533/09(031044) от 23.06.2008, МПК Н02К 29/08, Н02К/06. Датчик положения ротора электрического двигателя / С.И. Малафеев, С.А.Салов.

Личный вклад соискателя

[1], [2] - функциональная схема системы, алгоритмы управления, схемотехнические решения, математические модели; [3], [4], [8] - результаты теоретических исследований; [5], [9] - разработка конструкции.

Подписано в печать 27.05.09. Формат 60x84/16. Бумага для множит, техники. Гарнитура Times. Печать на ризографе. Усл. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 0,97. Тираж 100 экз.

Заказ № 125

Отпечатано в ФГУ «Типография УВД Владимирской области» г. Владимир, Б. Нижегородская, д. 88. Т/ф (4922) 322-161

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ОСОБЕННОСТИ МЕХАТРОННЫХ СИСТЕМ С ИНДУКТОРНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ.

1.1. Развитие и применение мехатронных систем с индукторными двигателями в технике и промышленности.

1.2. Технические средства и алгоритмы управления индукторными двигателями.

1.3. Сравнительный анализ мехатронных систем с ИД и двигателями других типов.

1.4. Особенности анализа и синтеза мехатронных систем с индукторными двигателями.

1.5. Структурные схемы регулирования для мехатронных систем с ИД.

1.6. Выводы, постановка задачи и определение методов исследования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ МЕХАТРОННОЙ СИСТЕМЫ С ИНДУКТОРНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ.

2.1. Анализ электромеханического преобразования энергии и структурная схема индукторного двигателя.

2.2. Анализ работы индукторной машины в режиме генератора.

2.3. Модель источника питания и силового коммутатора.

2.4. Уравнения баланса энергии.

2.5. Применение МАТЬАВ для моделирования мехатронной системы с ИД.

2.6. Экспериментальные исследования и проверка адекватности модели.

2.7. Исследование основных электромеханических характеристик.

2.8. Выводы.

3. АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ В МЕХАТРОННОЙ СИСТЕМЕ С ИНДУКТОРНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ.

3.1. Анализ процесса преобразования энергии на одном шаге.

3.2. Исследование влияния углов коммутации на характеристики мехатронной системы с ИД.

3.3. Исследование особенностей управления ИД при различных структурных схемах.

3.4. Синтез регулирующих устройств в мехатронной системе с ИД.

3.5. Исследование процесса торможения и реверсирования ИД.

3.6. Выводы.

4. РАЗРАБОТКА И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕХАТРОННЫХ СИСТЕМ С ИНДУКТОРНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ.

4.1. Разработка мехатронной системы со стабилизацией скорости мощностью 1,5 кВт.

4.2. Разработка мехатронной системы со стабилизацией скорости мощностью 30кВт.

4.3. Разработка мехатронных систем с двухфазным ИД.

4.4. Выводы.

Современное развитие автоматических систем различного назначения, ро-бототехнических комплексов и гибких автоматизированных производств осуществляется при использовании как новых алгоритмов управления, так и совершенствования их элементов и технических средств всех иерархических уровней.

Особое место в автоматических системах принадлежит исполнительным устройствам, которые воздействуют на технологический процесс в соответствии с командной информацией и определяют качество процесса регулирования [1-4]. В настоящее время развитие технических средств автоматики характеризуется функциональным и конструктивным объединением электромеханических, силовых и информационно-управляющих компонентов с высоким уровнем организации процесса управления, т.е. формированием мехатронных исполнительных устройств [5].

Глобальные тенденции роста цен на невозобновляемые ресурсы, предназначенные для производства электротехнических устройств - медь, алюминий, сталь, определяют перспективы использования в мехатронных системах дешевых индукторных двигателей (ИД) [6].

Индукторный двигатель является перспективным за счет простоты конструкции, высокой надежности и возможности реализации различных алгоритмов управления процессом электромеханического преобразования энергии за счет использования в составе мехатронной системы быстродействующих микропроцессорных вычислительных средств и современной силовой полупроводниковой техники [7-10].

Достижение высоких показателей мехатронных систем с ИД может осуществляться за счет оптимизации геометрии статора и ротора ИД путем моделирования электромагнитных полей. Это приводит к росту количества конструктивных исполнений электрических машин. Другой способ совершенствования мехатронных систем с ИД заключается в разработке эффективных алгоритмов управления процессом коммутации и составлении структурных схем, позволяющих максимально эффективно использовать все параметры, влияющие на процесс электромагнитного преобразования энергии в ИМ [11].

Снижение цен на силовые полупроводниковые приборы и улучшение их характеристик [12-13], а также увеличение производительности недорогих специализированных микроконтроллеров и цифровых сигнальных процессоров стимулировало разработку преобразовательных устройств управления для мехатронных систем с индукторными двигателями и способствовало развитию теории и практики оптимизации их характеристик с помощью применения эффективных алгоритмов управления [1, 14-17].

В РФ и за рубежом накоплен большой опыт проектирования и использования индукторных двигателей в различных системах [18]. Фундаментальные теоретические и прикладные вопросы их проектирования, расчетов и применения нашли отражение в работах Бута Д.А., Ивоботенко Б.А., Ильинского Н.Ф., Бычкова М.Г., Голландцева Ю.А., Козаченко В.Ф., Красовского А.Б., Кузнецова В.А., Петрушина А.Д., Шабаева В.А. и других. Большинство авторов отмечают экономическую целесообразность расширения областей использования мехатронных систем с индукторными двигателями. Российскими и зарубежными компаниями выпускается широкая номенклатура индукторных двигателей в диапазоне мощностей от 100 Вт до 1000 кВт [19].

Для управления индукторными двигателями в настоящее время преимущественно используют различные многоконтурные системы регулирования. Пути дальнейшего совершенствования мехатронных систем с индукторными двигателями неразрывно связаны с разработкой алгоритмов и технических средств автоматического управления, реализующих различные режимы работы. Однако индукторный двигатель как объект управления описывается сложной системой нелинейных дифференциальных уравнений. Непосредственное применение вычислительных методов, например, линеаризация задачи и использование аппарата теории линейных систем, не могут учесть особенностей электромеханического преобразования энергии в индукторном двигателе и, следовательно, добиться высоких показателей качества регулирования. Методики исследования индукторных двигателей, эффективные для анализа и синтеза исполнительных устройств автоматических систем, содержащие рекомендации по выбору и расчету технических средств управления ими до настоящего времени отсутствуют. Связанные с этим задачи дальнейшего исследования и повышения технического уровня мехатронных систем с индукторными двигателями актуальны.

Научная задача: составить математические модели мехатронных систем с различными видами индукторных двигателей и устройствами управления, ориентированные на анализ и синтез процесса управления и на основе исследований этих моделей разработать алгоритмы, структуры и технические средства управления процессом электромеханического преобразования энергии в ИД.

Поставленная научная задача включает следующие вопросы:

1. Составление и исследование математических моделей мехатронных систем с индукторными двигателями, ориентированных на анализ и синтез регулирующих устройств и программ.

2. Разработка и анализ структур мехатронных систем с ИД.

3. Разработка и исследование микроконтроллерных систем управления.

4. Разработка, исследование и реализация технических средств мехатронных систем с ИД.

Целью работы является совершенствование и повышение технического уровня мехатронных систем с индукторными двигателями путем разработки и реализации специальных алгоритмов управления.

В диссертации на защиту выносятся следующие положения:

1. Модели мехатронных систем с ИД, ориентированные на анализ и синтез регулирующих устройств и программ.

2. Методика анализа и синтеза регулирующих устройств для мехатронных систем с ИД.

3. Структуры, алгоритмы и программы управления для мехатронных систем с ИД.

4. Схемотехнические решения информационных, силовых и управляющих компонентов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Составлены и проанализированы модели мехатронных систем с ИД, учитывающие особенности электромеханического преобразования энергии в электрической машине и ориентированные на анализ и синтез управляющих устройств и программ.

2. Разработана методика анализа и синтеза процесса управления в меха-тронной системе с ИД, основанная на согласованном управлении дискретным процессом коммутации фаз, регулировании тока и непрерывного управления скоростью.

3. Разработаны и исследованы новые схемотехнические решения регулирующих устройств, обеспечивающих приближенную линеаризацию характеристик мехатронной системы.

4. Разработаны технические средства и программное обеспечение для микроконтроллеров, реализующих алгоритмы управления мехатронных систем с двухфазным и трехфазным индукторными двигателями.

Практическая ценность работы.

1. Составленные модели мехатронных систем с ИД позволяют выполнять проектирование и расчет исполнительных устройств, определять статические, динамические и экспериментальные характеристики.

2. Использование разработанной методики анализа и синтеза мехатронных систем с ИД позволяют определять структуры и алгоритмы управляющих устройств по заданным показателям качества регулирования.

3. Разработаны технические средства управления ИД для мехатронных систем общепромышленного применения (датчик положения ротора, микроконтроллерная система управления, силовой преобразователь). Разработаны и реализованы реверсивные приводы на основе трехфазного ИД мощностью 1,5кВт и 30кВт; нереверсивные приводы на основе двухфазных ИД мощностью 1,5кВт и 3кВт.

Реализация и внедрение результатов работы.

Полученные в диссертационной работе теоретические и практические результаты использовались при разработке и реализации в ОАО «НИПТИЭМ» мехатронной системы с нереверсивным ИД (ЛУЛ'к: 4/2, Р=1кВт, п=15000об/мин) для привода дробильных установок. Разработанная система управления трехфазным реверсивным двигателем используется в ОАО «Владимирский завод «Электроприбор» в составе автоматизированной линии меднения отверстий печатных плат. Мехатронные системы с трехфазным ИД мощностью 30 кВт и двухфазным ИД мощностью 1,5 кВт использованы в проекте автоматизированной линии производства пластмассовых изделий методом экструзии в ООО «Владимирский завод полимерного машиностроения «Полимер-Техника».

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений.

4.4. Выводы

Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные в данной главе, позволяют сделать следующие выводы:

1. Эффективное управление коммутацией фаз ИД и регулирование углов включения и выключения возможно при использовании простого датчика положения ротора с низкой разрешающей способностью за счет применения нового цифрового алгоритма управляющего микроконтроллера.

2. Качество процесса регулирования скорости ИД определяется вычислительными и аппаратными возможностями управляющего микроконтроллера. Большое влияние на показатели качества оказывает разрядность встроенных ШИМ-модулей, а также разрядность регистров, содержащих переменные, используемые для вычисления управляющего воздействия.

3. Использование простого датчика положения с низкой разрешающей способностью требует применения различных алгоритмов вычисления скорости в зависимости от диапазона измерения. Кроме того, существует необходимость фильтрации сигнала по скорости, что сказывается на быстродействии контура регулирования. Фильтрация сигнала скорости требует применения дополнительных аппаратных средств; их использование целесообразнее применения алгоритмов цифровой фильтрации сигнала.

4. В сочетании с алгоритмом упреждающего отключения фазы целесообразно использование одного шунта в звене постоянного тока, т.к. при этом практически отсутствует перекрытие фазных токов ИД и измерение тока является не менее точным, чем измерение тока каждой фазы. Кроме того, при использовании «чопперных» силовых модулей в коммутаторе для ИД измерение тока каждой фазы является конструктивно сложным.

5. Для интегрированных мехатронных систем с ИД серийного выпуска перспективным является использование универсальных силовых управляющих модулей, существенно упрощающих процесс проектирования, изготовления и обслуживания.

6. Разработанные мехатронные системы с двухфазными и трехфазными ИД позволяют управлять технологическими процессами по командной информации, получаемой через интерфейс от верхнего уровня автоматизированной системы, либо по командной информации, записанной в память МК, управляющего процессом переключения фаз ИД.

заключение

Теоретические и экспериментальные исследования, выполненные в диссертационной работе, позволили получить следующие результаты.

1. Разработанные мехатронные системы с двухфазными и трехфазными индукторными двигателями различных конструкций имеют статические и динамические характеристики, близкие к характеристикам двигателя постоянного тока. Отсутствие электрических контактов и обмоток на роторе, ремонтопригодность, дают основание считать мехатронные системы с индукторными двигателями перспективными для применения в различных областях промышленности.

2. Составлены и проанализированы модели мехатронных систем с индукторными двигателями различных конструкций, ориентированные на анализ процессов управления и синтез регулирующих устройств.

3. На основе теоретических и экспериментальных исследований мехатронных систем показано, что индукторная машина как объект управления представляет нелинейную дискретную систему с возможностью регулирования путем изменения амплитуды питающего напряжения, углов включения и выключения, а также регулирования тока в обмотках.

4. Теоретически и экспериментально исследованы процессы управления движением ротора в пределах одного шага и в установившемся режиме работы с постоянной скоростью. Исследовано влияние углов коммутации на механические характеристики ИД. Предложен простой критерий оценки энергетической эффективности управления двигателем — коэффициент угловой скорости, Хус=^//, позволяющий определить оптимальные углы коммутации.

5. С использованием предложенной методики линеаризации нелинейной модели исследованы динамические характеристики. Разработана методика синтеза контура управления, в том числе регулятора скорости.

6. Теоретически и экспериментально исследованы процессы торможения и реверсирования индукторного двигателя. Разработана структурная схема регулирования интенсивности торможения и ограничения напряжения и фазных токов при реверсировании.

7. Разработаны структурные схемы, алгоритмы и программы для микроконтроллерных информационно-управляющих устройств: структурная схема с релейным и широтно-импульсным регуляторами тока, структурная схема с ШИМ-регулированием напряжения; алгоритмы и программы для регулятора углов коммутации, для цифрового регулятора скорости, для вычисления скорости и положения ротора ИД, для управления торможением ИД.

8. Предложена новая конструкция датчика положения ротора для индукторных двигателей, защищенная патентом Российской Федерации.

9. Разработаны мехатронные системы с ИД различной мощности для промышленного применения: мехатронная система с реверсивным трехфазным ИД для привода тянущего устройства, мехатронная система с реверсивным трехфазным ИД для привода червячного экструдера, мехатронная система с нереверсивным двухфазным ИД для привода насосов, вентиляторов и других механизмов.

Выполненные исследования и полученные в работе результаты позволяют сформулировать основные направления дальнейших исследований.

1. Исследовать влияние углов коммутации на пульсации электромагнитного момента фазы и уровень акустического излучения и разрабатывать алгоритмы их минимизации.

2. Исследовать зависимость характеристик мехатронной системы с ИД от степени насыщения магнитной системы электрической машины и разрабатывать эффективные алгоритмы управления.

3. Исследовать процессы управления ИМ, работающей в режиме генератора, разрабатывать и реализовывать структурные схемы и алгоритмы систем регулирования мощности индукторных генераторов.

4. Разрабатывать алгоритмы и технические средства для бездатчикового управления индукторным двигателем.

1. Ильинский Н.Ф. Перспективы развития регулируемого электропривода // Электричество. 2003. - № 2. - С. 2-7.

2. Ильинский Н.Ф. Электропривод в современном мире // Сборник материалов V международной научной конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2007. С.-Пб, 2007. - С. 17-19.

3. Колпаков А. И. Перспективы развития электропривода // Силовая электроника. 2004. - №1. - С.46-50.

4. Фролов Ю.М. Состояние и тенденции развития электропривода // Электротехнические комплексы и системы управления. — 2006. №1. -С.4-10.

5. Подураев Ю.В., Кулешов B.C. Принципы построения и современные тенденции развития мехатронных систем / Мехатроника. 2000. - №1. - С. 510.

6. Гловацкий A.B., Кубарев Л.П., Макаров Л.Н. Основные направления развития электрических машин и электромеханических систем на их основе // Электротехника. 2008. - №4. - С.2-8.

7. Ильинский Н.Ф. Регулируемый электропривод сегодня // Доклады научно-практического семинара «Регулируемый электропривод. Опыт и перспективы применения». М.: Издательство МЭИ, 2006. с.4-9.

8. Кузнецов В.А. Некоторые особенности разработки и применения вентильно-индукторных машин // Доклады научно-практического семинара «Вен-тильно-индукторный электропривод». — М.: Издательство МЭИ, 2006. с.14-33.

9. Рымша В.В. Электромеханотронные устройства постоянного тока на основе SR-технологии // Журнал МТТ. 2006. № 4 (53). С. 40-41.

10. Бычков М.Г. Алгоритмы и системы управления вентильно-индукторного электропривода // Доклады научно-практического семинара «Вентильно-индукторный электропривод». М.: Издательство МЭИ, 2006. -с.34-73.

11. Дробкин Б.З., Пронин М.В. Развитие устройств силовой электроники для регулируемых электроприводов // Сборник материалов V международной научной конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2007. -С.-ПБ, 2007. С.26-31.

12. Копылов А. Силовые полупроводники фирмы Infineon Technologies AG // Chip News. 2004. - №4(34). - C.24-29.

13. Козаченко В.Ф., Ремизевич Т.В. Микроконтроллеры для встраиваемых систем управления электроприводом. Обзор спектра элементной базы. Восьмиразрядные «Motor Control» // Электронные компоненты. 2002. - №7. - С.83-88.

14. Ремизевич Т.В., Архипов A.M. Микроконтроллеры компании Frees-cale/Motorola для систем управления электроприводом // Электронные компоненты. 2004. - №7. - С. 1-5.

15. Иванов М.В. Электроприводы с системами числового программного управления. Ульяновск: УлГТУ, 2006. - 152 с.

16. Бычков М.Г. Вентильно-индукторный электропривод: современное состояние и перспективы развития // Рынок электротехники. — 2007. №2. С.165-170.

17. Abbate N. Switched reluctance motor control by ST FIVE // ST Microelectronic Application note, AN1362. 2002. - 26c.

18. Digital signal processing solutions for the switched reluctance motor / Literature number: BPRA058. Texas Instruments Europe. — 1997. 19c.

19. DiRenzo M.T. Switched Reluctance Motor Control Basic Operation and Example Using the TMS320F240 / Texas Instrument Application Report SPRA420A. - 2000. - 62c.

20. Visinka R. 3-phase switched reluctance (SR) sensorless motor control using a 56F80x, 56F8100 or 56F8300 device. Design of a motor control application / Frees-cale Semiconductor. Application note AN1932 Rev.2. 2005. - №2. - 64c.

21. Visinka R. 3-phase SR motor control with Hall sensors using a 56F80x, 56F8100 or 56F8300 device. Design of motor control application / Freescale Semiconductor. Application note AN1912 Rev.2. 2005. - №9. - 40c.

22. Microchip 2005 Product selector Guide / Microchip Technology Inc. Chandler, Arizona, 2005. - 96c.

23. Номенклатура приборов / ЗАО «Электрум АВ», Орел, -2009. 26с.

24. Патент США №05667. Conduction angle control of switched reluctance generator / Caterpillar Inc. МКИ H02P9/40. Опубл. 2009.

25. Cardenas R., Pena R., Perez M., и др. Control of a switched reluctance generator for variable-speed wind energy applications // IEEE transaction on energy conversion. -V.20. 2005. - №4. - C.781-789.

26. Torrey D. Switched reluctance generators and their control // IEEE transaction on industrial electronics. -V.49. 2002. -№1. - C.l-14.

27. Pan Z.P., Jin Y., Zhang H. Study on switched reluctance generator // Journal of Zhejiang University Science. 2004. - №5. - C.594-602.

28. Mademlis C., Kioskeridis I. Smooth transition between optimal control modes in switched reluctance motoring and generating operation // International Conference on power systems transients (IPST07). Lion. 2007. — C.2-8.

29. Husain I., Radun A., Nairus J. Fault Analysis and Excitation Requirements for Switched Reluctance Generators // IEEE transaction on industrial electronics. -V. 17. 2002. - №1. - C.67-72.

30. Lopez G. G., Reiter F., Rajashekara K., Krefta R.J. 300kW Switched reluctance generator for hybrid vehicle applications // SAE World Congress Detroit, Michigan. 2002. - 7c.

31. Nedic V., Lipo T.A. Experimental verification of induced voltage self-excitation of a switched reluctance generator // Industry Applications Conference. — Y.l. -2000. C.51-56.

32. Radimov N., Ben-Hail N., Rabinovici R. Switched Reluctance Machines as Three-Phase AC Autonomous Generator // IEEE transaction on magnetics. Y.42. -2006. -№11.- C.3760-3764.

33. Kub H., Wichert T., Szymanski B. Design of a high speed switched reluctance motor for spindle drive // Compatibility in power electronics (CPE" 07). 2007. — C.l-5.

34. Klode H., Omekanda A. M., Lequesne B. The Potential of Switched Reluctance Motor Technology for Electro-Mechanical Brake Applications // SAE World Congress Detroit, Michigan. 2006. - C.296-306.

35. Kalan B.A., Lovatt H.C., Prout G. Voltage control of switched reluctance machines for hybrid electric vehicles // Power Electronics Specialists Conference, 2002. IEEE 33rd Annual. Y.4. - 2002. - C. 1656-1660.

36. Fahimi B., Emadi A., Sepe R.B. A switched reluctance machine-based starter/alternator for more electric cars // IEEE transaction on energy conversion. -V.19. 2004. -№1. - C.l 16-124.

37. Takau L., Round S. Design of a switched reluctance motor for an electric vehicle // Australasian Universities Power Engineering Conference (АИРЕС^ООЗ). -New Zealand. 2003. - C. 193-197.

38. Петрушин, А. Д. Вентильно-индукторный электропривод инерционного накопителя энергии / А.Д. Петрушин, Д.А. Петрушин. // Проблемы автоматизированного электропривода: теория и практика : междунар. науч.-техн. конф. - Одесса, 2006. — С. 62-63.

39. Киреев А.В., Кононов Г.Н. Индукторный двигатель в системе тягового электропривода подвижного состава // Сборник материалов V международной научной конференции по автоматизированному электроприводу АЭП-2007. — С.-ПБ, 2007. С.301-303.

40. Петрушин А.Д. Энергосберегающие вентильно-индукторные и асинхронные электроприводы для электроподвижного состава. Монография. / Ростов н/Д.: Из-во Северо-Кавказского научного центра высшей школы. 1999. 72 с.

41. Темирев А.П. Опыт разработки вентильно-индукторных электроприводов ПКП «ИРИС» // Доклады научно-практического семинара «Вентильно-индукторный электропривод». М.: Издательство МЭИ, 2006. - с.84-102.

42. Радимов И.Н., Рымша В.В., Гулый М.В. Вентильно-реактивный электропривод аппарата искусственной вентиляции легких // Электромашиностроение и электрооборудование. 2006. - Вып. 66. — С. 188-189.

43. Кузнецов В.А., Кузьмичев В.А. Вентильно-индукторный двигатель.-М.: Издательство МЭИ, 2003. -70с.

44. Miller T.J.E. Electronic control of switched reluctance machines. Oxford: Newnes, 2001.-272c.

45. Yuan G. Speed control of switched reluctance motors / Thesis for the degree of Master of Philosophy. Hong Kong. 2000. - 94c.

46. Калюжный А., Рымша В. Вентильные электродвигатели и электроприводы производства николаевского завода «Электротехника» // Рынок электротехники, журнал-справочник. 2007. — С.32.

47. Nelson A.L., Chow M. Characterization of Coil Faults in an Axial Flux Variable Reluctance PM Motor // IEEE transaction on energy conversion. V.17. -2002. - №3. - C.340-348.

48. Nedic V., Lipo T.A. Low-cost Current-Fed PMSM Drive System with Sinusoidal Input Currents / Wisconsin Electric Machines & Power Electronics Consortium. 2003. Wisconsin. - C.917-924.

49. Козаченко В.Ф., Корпусов Д.В., Остриров B.H., Русаков A.M. Электропривод на базе вентильных индукторных машин с электромагнитным возбуждением // Электронные компоненты. 2005. №6. — С.60-64.

50. Захаров А.В. Исследование и разработка мехатронной системы с двухфазным индукторным двигателем // диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Владимир. 2004. — 204с.

51. Готтлиб И.М. Источники питания. Инверторы, конверторы, линейные и импульсные стабилизаторы. — М.: Постмаркет, 2000. — 552с.

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

53. Rashid M.H. Power electronics handbook. San-Diego, California: Academic Press, 2001.-892c.

54. Mir S. Classifications of SRM converter topologies for automotive applications // SAE World Congress Detroit, Michigan. 2000. - 8c.

55. Шабаев B.A., Крутиков O.B. Особенности управления двухфазными и однофазными вентильно-индукторными двигателями // Электротехника. -2008. — №11. — С.35-40.

56. Бычков М.Г., Фукалов Р.В. Универсальная модульная микропроцессорная система управления вентильно-индукторным двигателем // Электричество. 2004. - №8. - С.23-31.

57. Ertugrul N., Cheok A. D. Indirect Angle Estimation in Switched Reluctance Motor Drives Using Fuzzy Logic Based Motor Model // IEEE transaction on power electronics. V. 15. - 2000. - №6. - С. 1029-1044.

58. Mese E., Torrey D.A. An approach for sensorless position estimation for switched reluctance motors using artifical neural networks // IEEE transaction on power electronics. V.17. - 2002. - №1. - C.66-75.

59. Wang X. Modeling and implementation of controller for switched reluctance motor with ac small signal model / Thesis for the degree of Master of Science. Blacksburg. 2001. - 74c.

60. Elmas C., Sagiroglu S., Colak I., Bal G. Modelling of a nonlinear switched reluctance drive based on artificial neural networks // Fifth International Conference on Power Electronics and Variable-Speed Drives. — 1994. C.7-12.

61. Eppler W. Piecewise linear networks (PLN) for process control // Proc. of the 2001 IEEE Systems, Man, and Cybernetics Conference. 2001. V.l. - C.129-133.

62. Henriques L.O.A.P., Rolim L.G.B., Suemitsu W.I. h ^p. Torque ripple minimization in a switched reluctance drive by neuro-fuzzy compensation // IEEE transaction on magnetics. V.36. - 2000. - №5. - C.3592-3594.

63. Rodrigues M., Costa Branco P. J., Suemitsu W. Fuzzy Logic Torque Ripple Reduction by Turn-Off Angle Compensation for Switched Reluctance Motors // IEEE transaction on industrial electronics. V.48. - 2001. - №3. - C.711-715.

64. Rodrigues M.G., Suemitsu W.I., Branco P., h ^p. Fuzzy logic control of a switched reluctance motor // Proceedings of the IEEE International Symposium on Industrial Electronics. V.2. - 1997. - C.527-531.

65. Mir S., Elbuluk M.E, Husain I. Torque-Ripple Minimization in Switched Reluctance Motors Using Adaptive Fuzzy Control // IEEE transaction on industiy applications. -V.35. 1999. - №2. - C.461-468.

66. Tahour A., Abid H., Ghani A. Adaptive Neuro-Fuzzy Controller of Switched Reluctance Motor // Serbian journal of electric engineering. V.4. - 2007. — №1. - C.23-34.

67. Matveev A. V., Undeland T., Nilssen R. Design Optimization Of Switched Reluctance Drives Using Artificial Neural Networks // Proc. of EPE-PEMC2002. Dubrovnik & Cavtat. 2002. - C. 1 -6.

68. Blaabjerg F., Kjaer P.C., Rasmussen P.O. Improved Digital Current Control Methods in Switched Reluctance Motor Drives // IEEE transaction on power electronics. -V.14. 1999. - №3. - C.563-572.

69. Lopez G. G., Walters J., Rajashekara K. Switched reluctance machine control strategies for automotive applications // SAE World Congress Detroit, Michigan. -2001.- 10c.

70. Lu Y. Instantaneous torque control of switched reluctance motors / Thesis for the degree of Master of Science. Knoxville. 2002. - 86c.

71. Le Chenadec J.C., Multon B., Hassine S. Current feeding of switched reluctance motor. Optimization of the current wave form to minimize the torque ripple / IMACS-TCT93. Montreal, 1993. C.267-272.

72. Husain I., Ehsani M. Torque ripple minimization in switched reluctance motors drives by PWM current control // IEEE transaction on power electronics. — V.l 1. 1996. -№1. - C.83-88.

73. Шабаев B.A., Лазарев M.B., Захаров A.B. Алгоритмы управления вен-тильно-индукторным электроприводом, обеспечивающие уменьшение неравномерности электромагнитного момента // Электротехника. — 2005. №5. -С.54-64.

74. Baoming G., Xiangheng W., Jingping J. Nonlinear internal-model control for switched reluctance drive with torque ripple-free / Automatika. — 2002. —№43. -C. 13-20.

75. Stankovic A.M., Tadmor G., Coric Z.J., Agirman I. On torque ripple reduction in current-fed switched reluctance motors // IEEE transaction on industrial electronics. V.46. - 1999. - № 1. - С. 117-183.

76. Rasmussen P.O., Blaabjerg F., Pedersen J.K., Jensen F. Switched reluctance-shark machines — more torque and less acoustic noise // Industry Application Conference. -V.l. 2000. - C.93-98.

77. Аракелян A.K., Глухенький А.Г. Определение положения ротора в высокоскоростных бездатчиковых вентильно-индукторных электроприводах // Электричество. 2002. - №4. - С.27-30.

78. Патент РФ №2182743. Способ управления вентильно-индукторным электроприводом и устройство для его осуществления / Бычков М.Г. МКИ Н02Р6/18. Опубл. 2002.

79. Ezzat М. М., Mobarka A. Sensor less digital controller for switched reluctance motor // Mansoura Engineering Journal. V.29. - 2004. - №3. - C. 13-18.

80. Fedigan S.J., Cole C.P. A Variable-Speed Sensor less Drive System for Switched Reluctance Motors / Texas Instrument Application Report SPRA600. — 1999.-35c.

81. Dragu C., Belmans R. Sensing inductance switched reluctance motor control for automotive accessories // Proceedings of 15th International conference on electrical machines (ICEM), Brugge. 2002. - C.245-249.

82. Lopez G. G., Kjaer P.C., Miller T.J.E. A new sensorless method for switched reluctance motor drives // IEEE Transactions on Industry Applications. -V.34. 1998. - № 4. - C. 832-840.

83. Wichert T. Design and Construction Modifications of Switched Reluctance Machines / Ph.D. Thesis. Warsaw. 2008. - 161c.

84. Рымша B.B., Радимов И.Н., Процына З.П. Подсистема компьютерного моделирования вентильно-реактивных электродвигателей // Вестник Херсонского НТУ. -2006. -№2 (25). С.437-441.

85. Рымша В.В., Радимов И.Н., Баранцев М.В. Технология расчета трехмерного стационарного магнитного поля в вентильно-реактивных электродвигателях на платформе ANSYS Workbench // Электротехника и электромеханика. 2006.-№6.-С. 51-62.

86. Bienkowski К., Szczypior J., Bucki В., е. al. Influence of Geometrical Parameters of Switched Reluctance Motor on Electromagnetic Torque // Materialy XVI International Conference on Electrical Machines, Krakow. — 2004. V.2. - C.519-520.

87. Шабаев В.А. Анализ критериев технико-экономического оптимума применения вентильно-индукторных двигателей // Электротехника. 2008. -№4. — С.44-51.

88. Matveev А. V. Development of methods, algorithms and software for optimal design of switched reluctance drives / Proefschrift. Technische Universiteit Eindhoven. 2006. - 248c.

89. Rasmussen P. О. Design and advanced control of switched reluctance motors /Aalborg University, Denmark, 2005. 274c.

90. Baky A.G., Azeez M. Design and simulation software (SRMcad) of switched reluctance motor // Mansoura Engineering Journal. V.29. - 2004. - №3. — C.19-28.

91. Krishnan R. Switched reluctance motor drives: modeling, simulation, analysis, design, and applications. CRC Press LLC, 2001. 416c.

92. Малафеев С.И., Захаров A.B. Математическая модель двухфазного вентильного индукторного двигателя / Электротехника, 2004, № 5. С. 31 - 35.

93. Ключев В.И. Теория электропривода. М.: Энергоатомиздат, 1998. 704с.

94. Нао С., Qiushuang S. A switched reluctance variable speed generator // IEEE Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, 2003. V.l. -2003. - C.467-470.

95. De Brabandere K., Driesen J., Belmans R. The control of switched reluctance drives and their use for flywheel energy storage // IEEE Young researchers symposium in electrical power engineering Distributed generation, Leuven, Belgium (CD-rom). - 2002.

96. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6.0. СПб.: КОРОНА принт, 2001.

97. Малафеев С.И., Малафеева A.A. Моделирование и расчет автоматических систем (учебное пособие). Владимир, Посад, 2003. - 200 с.

98. Ш.Онищенко O.A., Порайко A.C., Радимов И.Н. Идентификация параметров вентильных реактивных электродвигателей // Вестник НТУ «ХПИ». Сборник научных трудов. Тематический выпуск: Электроэнергетика и преобразовательная техника. — 2005. — №36. С. 57-62.

99. Малафеев С.И., Салов С.А. Компьютерное моделирование мехатрон-ной системы с вентильно-индукторным двигателем // Материалы XV Международной конференции по механике и современным прикладным программным системам.-М.: Вузовская книга, 2007-С.357-358.

100. ПЗ.Рымша В.В., Радимов И.Н., Хыонг Ч.Т.Т. Радиальные силы в вентиль-но-реактивных электродвигателях // Электротехника и электромеханика. — 2006.-№1.-С. 51-53.

101. N.R.Garrigan, W.L.Soong, C.M.Stephens, A.Storace, T.A.Lipo. Radial force characteristics of a switched reluctance machine // EEE-IAS Conf. Ree. Phoenix. -V. 4. -1999. C. 2250-2258.

102. Салов С.А. Регулирование частоты вращения вентильно-индукторных двигателей // XXXIV «Гагаринские чтения». Научные труды международной молодежной науч. конф. Т.8, ч.2. М.: МАТИ, 2008г.- С.48-49.

103. Salov S.A., Malafeev S.I., Soldatov E.A. The automobile starter-generator based on the switched reluctance machine // Preprints 11th International Student Olympiad on Automatic Control. -Saint-Petersburg, 2006. C. 20-24.

104. Герман-Галкин С.Г., Кротенко B.B. Синтез цифрового регулятора подчиненной структуры электропривода в пакете Simulink // Методы. Алгоритмы. Программы. 2004. - № 2(6). - С. 52-56.

105. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1975. - 768с.

106. Малафеев С.И., Салов С.А. Исследование и моделирование реверсирования трехфазного вентильно-индукторного двигателя // Материалы VII Всероссийской науч. техн. конф. ДНДС. Чебоксары, 2007. С. 320-322.

107. Sensing and control / Honeywell interactive catalog. Freeport, Illinois. -2007. 30c.

108. Jose I. P. Contribución al control de motores de reluctancia autoconmutados / Thesis doctoral. Universität politécnica de Catalunya. — 2006. 244c.

109. Малафеев С.И., Малафеева A.A., Мамай B.C. и др. Микроконтроллеры PIC16C8X. Архитектура, программирование, применение. — Владимир, ВлГУ, 1999.-176 с.

110. Малафеев С.И., Салов С.А. Автоматизированная система управления технологическим оборудованием меднения отверстий печатных плат // Приборы и системы, управление, контроль, диагностика-2008. № 6 — С. 6-8.

111. HV Floating MOS-Gate Driver ICs. Application note AN-978 / International Rectifier, 2006. 24c.

112. Determining the MOSFET driver rating for the gate driver application. Microchip Application Notes AN898. Microchip Technology Inc, 2003. 21c.

113. Семенов Б.Ю. Силовая электроника для любителей и профессионалов. М.: Издательство «COJIOH-P», 2001. - 220с.

114. Глух Е.М., Зеленов В.Е. Защита полупроводниковых преобразователей. -М.: Энергоатомиздат, 1982. 152с.

115. Yadlapalli N. Implementation of a novel soft-switching inverter for switched reluctance motor drives / Thesis for the degree of Master of Science. Blacksburg. 1999. - 86c.

116. Патент РФ № 2357348. Датчик положения ротора электрического двигателя / С.И. Малафеев, С.А.Салов. МПК Н02К 29/08, Н02К 29/06. Опубл. 2009.

117. Малафеев С.И., Салов С.А. Датчик положения для индукторного двигателя // Материалы VIII Всероссийской научно-технической конференции. ДНДС. Чебоксары, 2009. С. 362 - 364.

118. Герман-Галкин С.Г. и др. Цифровые электроприводы с транзисторными преобразователями. Л.: Энергоатомиздат, 1986. — 248с.

119. Круг Е.К., Александриди Т.М., Дилигенский С.Н. Цифровые регуляторы, М.-Л.: Энергия, 1966. 504с.

120. Салов С.А. Разработка и исследование мехатронной системы с двухфазным индукторным двигателем // XXXV «Гагаринские чтения». Научные труды международной молодежной научной конференции. Т.8. М.: МАТИ, 2009. - С. 48 - 49.

121. Смирнов Ю.В. Электромагнитные вентильно-индукторные электроприводы с разомкнутой системой управления // Электротехника. 2008. - №1-С. 18-21.

122. Morel L., Fayard Н., Vives Fos Н., Galindo A., Abba G. Study of ultra high, speed switched reluctance motor drive // Industry Application Conference. -V.l. -2000. C.87-92.